仪器的工作原理
仪器的工作原理
   
图中单线连接的是电路系统，双线连接的是气路系统，虚线方框内所示的是装在屏蔽恒温箱中的部件。
    CO2、S O2等极性分子具有永久电偶极矩，因而具有振动、转动等结构。按量子力学分成
分裂的能级，可与入射的特征波长红外辐射耦合产生吸收，朗伯—比尔定律反应了此吸收规律。
                        I＝I0exp(－aPL)            式(1)
    式中：I0——入射光强
          I——出射光强
          a—— 吸收系数
          P——该气体的分压强
          L——分析池的长度
    测量经吸收后红外光的强度便能计算出相应气体的浓度，这便是红外气体分析的理论根据。红外碳硫分析仪利用了CO2及SO2分别在4.26 m及7.4 m处，具有较强的特征吸收带这一特性，通过测量气体吸收光强分析CO2及SO2含量，间接确定被测样品中的碳、硫元素的百分含量。
    分析室包括微型红外光源、反射镜、调制盘、吸收池、滤光片和探测器。微型红外光源用电加热到800℃左右产生的红外光，经吸收池被CO2及SO2吸收后再经过窄带滤光片，滤去除上述波长外的其它光辐射的能量，入射到探测器上，则探测器上测到的是与CO2及SO2浓度相对应的光强，经过探测器光电转化为电信号。再经计算机进行归一化定标处理，积分反演为碳硫元素的百分含量。在光源与吸收池之间放有马达调制器，把光信号调制成80Hz的交变辐射信号。探测器输出中心频率为80Hz。
    式中的I和计算机的工作原理I0是同一吸收池和探测器得到的。I0值是在分析前吹氧气时入射到探测器上光强，I值是在测量过程中瞬时光强，然后由热释电器件转化为电信号经前置放大、后级放大后通过数模转换进入计算机，在计算机中经线性化运算使之转换成与CO2及SO2含量成比例的数值。
碳硫含量的测定：先在电子天平上称得（也可以在其它天平称量后，通过键盘输入）样品的重量，并输入计算机，然后被测样品在富氧条件下由高频炉高温加热燃烧使碳、硫氧化成CO2和SO2气体，该气体经处理后进入相应的吸收池，对相应的红外辐射进行吸收再由探测器转化成对应的信号。此信号由计算机采样，经线性校正后转换成与CO2和SO2浓度
成正比的数值，然后把整个分析过程的取值累加，分析结束后，此累加值在计算机中除以重量值，再乘以校正系数、扣除空白，即可获得样品中碳、硫百分含量。

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