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放電型氣相色譜氣體分析儀是一種可完成對多種微量氣體成份含量進行高靈敏度檢測的新型儀器。放電離子化檢測器（DID）是一種通用的濃度型多功能檢測器，它利用高能光電離檢測樣品成份，最低檢測下限可達PPB級濃度。特別是當(dāng)背景氣體N2，Ar，Ne，He，H2等氣體時，可檢測其中的雜質(zhì)成份包括:H2，Ar，Ne，O2，CH4，CO，CO2。目前這種檢測器配套的氣相色譜儀已在世界各大氣體生產(chǎn)公司得到廣泛采用,用以替代氦離子化檢測器配套的氣相色譜儀。
工作原理
放電離子化檢測器的結(jié)構(gòu)如圖所示。該檢測器由電離室和放電室兩部分組成,兩室之間有狹路相通。了解更多氣體行業(yè)信息。當(dāng)在放電室內(nèi)的兩個高壓電極上加以適量高壓電后,兩電極之間就會產(chǎn)生放電,從而得到一束高能量的紫外光輻射(400-500nm)。高能紫外光被引入射向電離室內(nèi),在這過程中,高能光子直接照射樣品成份中被測雜質(zhì)分子,使其電離形成離子,同時高能光子首先將載氣氦離子激發(fā)至亞穩(wěn)態(tài)(He*),然后,具有較高能量的He*再與樣品中雜質(zhì)分子發(fā)生非彈性碰撞并使電離。此時在集電極上加以適當(dāng)電壓收集被電離的雜質(zhì)分子,并將其信號放大記錄即得到被測成份的譜峰。由于光子和亞穩(wěn)態(tài)氦原子均具有較高能量(24.8ev),因此可使包括氖在內(nèi)的一切物質(zhì)分子電離,所以,DID是一種通用型檢測器。
氣體中微量水的測定儀器
(1)電容式氧化鋁濕度計
在工業(yè)生產(chǎn)過程中和實驗室內(nèi),常常需要對氣體中水份的含量進行測量,因此各種各樣的水份含量測量方法和儀器應(yīng)運而生。雖然各種方法都有其特點,但總的來說,對于工業(yè)生產(chǎn)過程中能夠快速、準確地連續(xù)測量水份含量的方法仍然是極少的。眾多類型的濕度計都存在著因采樣引起的污染問題,采樣管路和器具的干濕度常會使原樣品中的含水量改變,濕度的不同將促進產(chǎn)生新的氣液平衡,這些都會造成含水量的變化。
國外許多廠家廣泛采用的氧化鋁濕度計可以克服上述困難,完成在廣的濕含量范圍內(nèi)的在線連續(xù)監(jiān)測。
1)原理：濕度計的傳感器部分為一獨特的氧化鋁結(jié)構(gòu),該濕敏元件是用特殊的加工方法制成的。通常是將鋁片放在酸性介質(zhì)中通過交流電氧化,即形成厚度為一定的,孔徑均為一致的無定型氧化鋁層。再在沸水中煮沸,使其轉(zhuǎn)變成硬水合型薄土鋁。用真空蒸發(fā)法在此氧化鋁上鍍上一層金膜,鋁片基底和金層形成電容器的兩個電極,用引線接出即構(gòu)成一濕敏元件。
在測量時由于金層很薄,水蒸汽分子可迅速透過,然后在孔壁上達到平衡(其他分子不能透過),它與敏感器周圍氣體中水蒸汽壓存在函數(shù)關(guān)系。氧化鋁層所吸收的水分子數(shù)決定了孔壁的電導(dǎo)率,每一孔壁電阻都有一具體數(shù)值,它就是水蒸汽壓的直接量度。
氧化鋁濕敏元件反應(yīng)非常迅速,當(dāng)水蒸汽濃度從10000微克/升降至10微克/升時,5秒鐘內(nèi)輸出信號變化達到總含水量的63%。
2)測量：氧化鋁濕度計測量水蒸汽含量的范圍是從露點/霜點+20℃到-110℃。相當(dāng)于從20000微克水/升到0.001微克水/升。此儀器測量濕度的下限靈敏度比其他濕度計至少高兩個數(shù)量級。
3)應(yīng)用
在線測量:因儀器敏感元件尺寸很小,且不需要管路連接,也不需要調(diào)壓器等,可直接放在容器及工藝管路內(nèi)進行無滯后測量,使用非常方便。信號還可以通過電纜遠傳,進行多點集中操作測量。并能夠在真空或高壓下進行濕度測量,總壓范圍可由幾個微米汞柱到500磅/平方英寸。對于靜止氣流或速度達1000厘米/秒的氣
氧化鋁濕度計還可以做成小型便攜式露點儀，作為非連續(xù)取樣分析用。這種儀器測定時，傳感器可自動干燥，使用非常方便。因其價格較便宜，所以國內(nèi)不少廠家選用這種儀器作水含量的快速檢測用儀器。
(2)高靈敏度電解式濕度計
由于電解式濕度計具有運行穩(wěn)定，測量精度較高，不需要經(jīng)常校驗等優(yōu)點，故近年來國外發(fā)展了電解式濕度計，將其靈敏度大大提高，而且檢測下限達到PPB級。氣體分析儀器內(nèi)部管路全部為電拋光不銹鋼制結(jié)構(gòu)，以便為水的吸附及脫附縮短平衡時間。
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