紅外線氣體分析儀及氣體分析方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種氣體分析裝置，尤其涉及一種將被測(cè)量氣體和基準(zhǔn)氣體進(jìn)行切換從而對(duì)氣體濃度進(jìn)行測(cè)量的分析裝置以及氣體分析方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于例如像工廠那樣的大的設(shè)備，為了將廢棄物等燃燒時(shí)所產(chǎn)生的氣體引導(dǎo)至煙囪，有時(shí)會(huì)設(shè)置煙道。從煙囪排放出來的氣體，從環(huán)境保護(hù)等的觀點(diǎn)來看，需要滿足一定的條件。為此，一般地，從煙道內(nèi)采集樣本氣體，對(duì)該樣本氣體進(jìn)行分析。
[0003]NDIR方式氣體分析儀是利用氣體分子對(duì)紅外線進(jìn)行吸收的特性，根據(jù)氣體分子中的紅外線吸收的強(qiáng)度來測(cè)量氣體中的特定成分的濃度。
[0004]NDIR方式的氣體分析儀的原理大致如圖1所示，包括:發(fā)射紅外線的光源；導(dǎo)入氣體的氣體室；用于使紅外光斷續(xù)地入射到氣體室中的斷續(xù)器；以及檢測(cè)樣本濃度的檢測(cè)部。根據(jù)將被測(cè)量氣體導(dǎo)入至氣體室時(shí)的由檢測(cè)器接受光的紅外線量與將基準(zhǔn)氣體導(dǎo)入至氣體室時(shí)的由檢測(cè)器接受光的紅外線量之差來計(jì)算出氣體濃度。
[0005]在對(duì)火力發(fā)電廠等的燃料燃燒的成套設(shè)備排出來的氣體進(jìn)行測(cè)量的時(shí)候，是將探針插入煙道且將排出來的氣體吸入并進(jìn)行分析的，但在排出來的氣體中一般地含有較多的水分，如果在將氣體導(dǎo)入至分析儀的配管內(nèi)部產(chǎn)生結(jié)露的話，由于測(cè)量成分將溶入結(jié)露水中，所以有必要一邊用加熱導(dǎo)管加熱到100°C以上一邊導(dǎo)入至分析儀?，F(xiàn)有技術(shù)中氣體分析儀的連接方式如圖2所示。
[0006]在NDIR方式的測(cè)量中，H20由于紅外線吸收光譜的寬度較寬，將與被測(cè)量氣體產(chǎn)生干擾，所以作為測(cè)量的預(yù)處理，利用除濕器對(duì)被測(cè)量氣體進(jìn)行除濕，使得被測(cè)量氣體中所包含的水分量總是成為固定。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]發(fā)明要解決的課題
[0008]由于將被測(cè)量氣體和基準(zhǔn)氣體交替地導(dǎo)入至氣體池中的氣體切換方式，主要是將大氣用作基準(zhǔn)氣體，通過除濕器對(duì)大氣進(jìn)行除濕并作為基準(zhǔn)氣體，以使基準(zhǔn)氣體中所包含的水分量不因氣候的變化而變化。由于被測(cè)量氣體中所包含的水分量與基準(zhǔn)氣體中所包含的水分量之差異即成為測(cè)量誤差，所以各自進(jìn)行除濕，以使之后氣體中所包含的水分量總是成為相同的。
[0009]在將低價(jià)且維護(hù)性良好的電子冷卻器用于除濕的情況下，如圖2所示，為使被測(cè)量氣體和基準(zhǔn)氣體中的水分量盡可能地相同，使用對(duì)稱配備的電子冷卻器，但因?yàn)橄螂娮永鋮s器中導(dǎo)入時(shí)的被測(cè)量氣體的溫度和基準(zhǔn)氣體的溫度的差異，而使冷卻塊產(chǎn)生溫度偏差，故難以使各自除濕后的水分量總是相同
[0010]因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，由于被測(cè)量氣體和基準(zhǔn)氣體所含有的水分量的差異會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差，影響分析精度。
[0011]用于解決課題的手段
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一種紅外線氣體分析儀，其根據(jù)檢測(cè)被測(cè)量氣體與基準(zhǔn)氣體吸收紅外線光量的差來計(jì)算出所述被測(cè)量氣體的濃度，所述紅外線氣體分析儀包括加熱導(dǎo)管，所述加熱導(dǎo)管對(duì)所述被測(cè)量氣體進(jìn)行加熱；除濕部，所述除濕部對(duì)所述被測(cè)量氣體和所述基準(zhǔn)氣體進(jìn)行除濕；分析部，經(jīng)過除濕后的所述被測(cè)量氣體和所述基準(zhǔn)氣體被交替地導(dǎo)入所述分析部進(jìn)行分析；紅外線氣體分析儀具有加熱裝置，所述加熱裝置在所述基準(zhǔn)氣體在被所述除濕部除濕之前加熱所述基準(zhǔn)氣體。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述加熱裝置是所述加熱導(dǎo)管。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述加熱導(dǎo)管的外壁具有開口，所述基準(zhǔn)氣體的管道從所述開口插入所述加熱導(dǎo)管并連接到所述除濕部。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述基準(zhǔn)氣體的管道被配置在所述加熱導(dǎo)管的內(nèi)部并折彎呈U型以至于所述基準(zhǔn)氣體的管道的入口和出口都位于所述加熱導(dǎo)管的出口端。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述基準(zhǔn)氣體的管道由配置在所述加熱導(dǎo)管內(nèi)部的兩根直管以及接續(xù)管構(gòu)成，所述接續(xù)管呈U型。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一方面，所述加熱導(dǎo)管內(nèi)部還配置有溫度傳感器。
[0018]本發(fā)明還提出了一種紅外線氣體分析方法，根據(jù)檢測(cè)被測(cè)量氣體與基準(zhǔn)氣體吸收紅外線光量的差來計(jì)算出所述被測(cè)量氣體的濃度，所述紅外線氣體分析方法包括:
[0019]對(duì)被測(cè)量氣體進(jìn)行加熱的步驟；
[0020]對(duì)被加熱的所述被測(cè)量氣體和所述基準(zhǔn)氣體進(jìn)行除濕的步驟；
[0021]將所述被測(cè)量氣體和所述基準(zhǔn)氣體交替地導(dǎo)入分析部進(jìn)行分析的步驟；
[0022]該紅外線分析方法還包括在對(duì)所述基準(zhǔn)氣體進(jìn)行除濕之前，加熱所述基準(zhǔn)氣體的步驟。
[0023]發(fā)明的效果
[0024]由于被測(cè)量氣體和基準(zhǔn)氣體在加熱導(dǎo)管內(nèi)部變成相同的溫度，并且以相同的溫度導(dǎo)入至分析儀的除濕器中，因此在除濕器內(nèi)部沒有溫度差異，在除濕器出口處的水分量變得更加相等，可以降低由于氣體中含有的水分導(dǎo)致的測(cè)量誤差，從而提高了分析精度。
【附圖說明】
[0025]圖1示出了紅外線吸收式氣體分析儀的原理圖。
[0026]圖2是現(xiàn)有技術(shù)的氣體分析儀的示意圖。
[0027]圖3是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的氣體分析儀的示意圖圖。
[0028]圖4是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的加熱導(dǎo)管的截面圖。
[0029]圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的加熱導(dǎo)管的截面圖。
[0030]圖6是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的加熱導(dǎo)管的截面圖。
[0031]圖7是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的加熱導(dǎo)管的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0032]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的氣體分析儀的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]如圖3所示，一方面，探針被插入煙道且將排出來的煙道氣體吸入作為被測(cè)量氣體，被測(cè)量氣體的管道從加熱導(dǎo)管內(nèi)部通過并被加熱。然后，通過氣液分離器被冷卻，被測(cè)量氣體中包含的一些水分被排出流向下方，接著被測(cè)量氣體從分析儀內(nèi)部以較高溫度被導(dǎo)入至電子冷卻器，在電子冷卻器中被冷卻，變成含有大約2°C飽和