半導體紅外氣體分析器的原理和性能特點

半導體紅外氣體分析器的原理結(jié)構(gòu)和性能特點

半導體紅外氣體分析器是一種結(jié)構(gòu)非常簡單的氣體分析器，也是一種經(jīng)濟型的紅外分析儀器。

 脈沖紅外光源發(fā)射特定頻率的輻射光，輻射光通過氣室被檢測器接收。該儀器所采用的檢測器是熱釋電檢測器，具有兩個檢測通道：分析檢測通道和參比檢測通道。當氣室通入N2時，紅外光在氣室內(nèi)不被吸收，分析檢測通道輸出信號大。當氣室通以待測組分時，紅外光線在氣室內(nèi)被吸收，分析檢測通道輸出信號減小。分析檢測通道輸出信號由于氣室中待測組分的吸收而發(fā)生變化，產(chǎn)生一個與待測組分濃度成比例的輸出信號。參比檢測通道的輸出信號不受被測氣體及其濃度影響，用于反映光源光強的變化，以補償分析檢測通道的輸出信號。光源可以采用電調(diào)制脈沖光源，也可以采用傳統(tǒng)的電機切光廣譜光源。 

半導體紅外檢測器有：光電檢測器、熱電堆檢測器和熱釋電檢測器等三大類。光電檢測器具有很高的響應率和探測率，但對紅外光線具有選擇性吸收的特性。一種光電檢測器只能檢測位于可檢測波長范圍的紅外線，例如銻化銦檢測器的檢測波長范圍為2-7um，因此能檢測CO和CO2，但不能檢測NH3和SO2。熱電堆對溫度非常敏感，溫度影響系數(shù)較大，不適合作為精密儀器的檢測器。熱釋電檢測器具有波長響應范圍廣、檢測精度高、反應快的特點，溫度影響系數(shù)比熱電堆要小，因此適合用于高精度測量的氣體分析儀器。

性能特點

結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，生產(chǎn)和維修方便。

適合常量氣體分析。

只通過干涉濾光片區(qū)分氣體，選擇性不好，容易受背景氣體中干擾組分的影響。但加濾波氣室后可以增強抗干擾能力。

增加檢測器的通道數(shù)目就可實現(xiàn)多組分測量。

半導體檢測器受溫度影響很大。檢測器必須恒溫控制或軟件溫度補償。