紫外吸收氣體分析儀的結(jié)構(gòu)與工作原理
紫外吸收法是由于臭氧(O3)吸收特定波長的紫外線輻射,因此該方法可用于測量O3氣體。由于O3氣體在紫外區(qū)域的吸收波段為253.7 nm,因此使用該波長測量其濃度。
UV氣體分析儀測量原理
來自UV光源的特定波長的紫外光(入射光)被引入待測室(氣池)的樣品氣體中的O3吸收。吸收多少是通過測量有選擇地通過帶有光電探測器的濾光片傳輸?shù)淖贤饩€來獲得的。利用光電探測器測量的朗伯-比爾定律,計算了樣品氣體中O3的濃度。(圖1)
紫外吸收與氣體濃度的關(guān)系由朗伯-比爾定律確定
Lambert-Beer法律
入射光的吸收量隨吸收分子的濃度而變化。這種關(guān)系由蘭伯特-比爾定律表示。
Ι = Ι0exp (-μcd)
Ι:透射光強(qiáng)度
Ι0:入射光強(qiáng)度
c:吸收分子濃度(被測組分)
μ:吸收系數(shù)(由分子和波長確定的常數(shù))
d:吸收分子層(氣層)厚度
紫外吸收氣體分析儀的結(jié)構(gòu)與工作原理
使用UV的分析儀稱為紫外吸收氣體分析儀。它結(jié)構(gòu)簡單,易于維護(hù),具有適合連續(xù)測量的特點,因此用于O3的測量。
當(dāng)紫外光(入射光)連續(xù)照射時,樣品氣體流過氣池,樣品氣體中的O3吸收紫外光與氣體濃度成正比。隨著O3濃度的增加,氣池中紫外線的吸收量也隨之增加。氣體池中吸收的紫外光由光學(xué)濾光片選擇并傳輸?shù)教綔y器。該透射光由光電探測器(光電二極管)檢測,通過對檢測信號進(jìn)行信號處理,連續(xù)測量樣品氣體中O3的濃度。