电弧红外碳硫分析仪的红外检测原理

CO2、SO2等极性分子具有长久电偶极矩，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。

                     HW2000E(C)型型红外碳硫分析仪结构框图 

                    I＝I0exp(－aPL)                         

         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 

    2011D(A)型红外碳硫分析仪利用了 CO2 及 SO2 分别在 4.26μm 及 7.4μm 处具有较强吸收带这一特性，通过测量气体吸收后的光强变化量,分析 CO2 及 SO2 气体浓度百分含量，间接确定被测样品中的碳、硫元素的百分含量。

   分析室包括红外光源、反射镜、调制盘、吸收池、滤光片和探测器。红外光源用电加热到800℃左右产生红外辐射光，经调制器把光信号调制成80Hz的交变信号入射到吸收池，该红外光经吸收池中的CO2及SO2气体吸收后，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 气体浓度相对应的光强，经过探测器光电转化为电信号，放大后输出模拟量信号，经 A/D 模数转换后，通过 USB 通信口送上位微机归一化处理，积分反演为碳硫元素的百分含量。 

电弧红外碳硫分析仪的分析流程为：分析时先在电子天平上称得样品重量，输入微机，也可通过键盘输入，加入助熔剂后送进髙频炉燃烧室，开始分析，**阶段为吹氧阶段，首先打开相应电磁阀，按分析流程通氧气，目的**管道内残留的 CO2 及 SO2                气体，当CO2及 SO2气体含量为零时，被测气体分压强 P 为零，这时采到信号为纯氧条件基准信号 V0 ；**阶段为分析释放阶段，打开电弧炉，加热样品到释放温度，这时样品在髙温富氧条件下立即氧化生成 CO2 及 SO2 气体，由氧气作载气输送到吸收池，放大器输出信号随被测气体浓度增加而减少，经归一化处理后，对每个数据进行线性化定标，分析结束后对线性定标数据进行面积积分、乘以系数、除以样品重量，扣除空白获得样品中碳、硫元素的百分含量。