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氟化氫激光氣體分析儀的這些知識值得我們學(xué)習(xí)
閱讀：841 發(fā)布時(shí)間：2022-9-27
氟化氫激光氣體分析儀主要用于甲烷氣體泄露檢測，特別適用于人員難以到達(dá)區(qū)域的泄露檢測，如：架空管道、立管、埋地管線、狹窄空間中的管道等。基于紅外吸收分光度量原理，使用半導(dǎo)體激光進(jìn)行甲烷氣體測量。通過向目標(biāo)點(diǎn)(氣體管道、天花板、墻體、地板、地面等)發(fā)射激光束，然后檢測從目標(biāo)點(diǎn)被反射回來的激光束的輻射數(shù)值，即可測量分布于本設(shè)備與目標(biāo)點(diǎn)路徑之間的綜合甲烷濃度。測量值以甲烷柱體平均濃度。
氟化氫激光氣體分析儀的原理：
1.朗伯-比爾定律
因此，TDLAS技術(shù)是一種高分辨率的光譜吸收技術(shù)，半導(dǎo)體激光穿過被測氣體的光強(qiáng)衰減可用朗伯-比爾(Lambert-Beer)定律表述式中，IV，0和IV分別表示頻率V的激光入射時(shí)和經(jīng)過壓力P，濃度X和光程L的氣體后的光強(qiáng)；S(T)表示氣體吸收譜線的強(qiáng)度；線性函數(shù)g(v-v0)表征該吸收譜線的形狀。通常情況下氣體的吸收較小，可用式(4-2)來近似表達(dá)氣體的吸收。這些關(guān)系式表明氣體濃度越高，對光的衰減也越大。因此，可通過測量氣體對激光的衰減來測量氣體的濃度。
2.光譜線的線強(qiáng)
氣體分子的吸收總是和分子內(nèi)部從低能態(tài)到高能態(tài)的能級躍遷相聯(lián)系的。線強(qiáng)S(T)反映了躍遷過程中受激吸收、受激輻射和自發(fā)輻射之間強(qiáng)度的凈效果，是吸收光譜譜線基本的屬性，由能級間躍遷概率經(jīng)及處于上下能級的分子數(shù)目決定。分子在不同能級之間的分布受溫度的影響，因此光譜線的線強(qiáng)也與溫度相關(guān)。如果知道參考線強(qiáng)S(T0)，其他溫度下的線強(qiáng)可以由下式求出式中，Q(T)為分子的配分函數(shù)；h為普朗克常數(shù)；c為光速；k為波爾茲曼常數(shù)；En為下能級能量。各種氣體的吸收譜線的線強(qiáng)S(T0)可以查閱相關(guān)的光譜數(shù)據(jù)庫。