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氮氧化物分析儀的工作原理及結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
更新時(shí)間：2024-11-24 點(diǎn)擊次數(shù)：936
氮氧化物（NOx）是指一系列含氮的氣體，主要包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO?）。這些氣體不僅是空氣污染的主要成分，也是導(dǎo)致酸雨、臭氧層消耗和霧霾形成的重要因子。氮氧化物分析儀因此成為環(huán)境監(jiān)測(cè)和工業(yè)排放管理的重要工具。
氮氧化物的產(chǎn)生主要源于燃燒過(guò)程，如汽車尾氣、工業(yè)鍋爐的排放和電廠的燃燒。高濃度的氮氧化物不僅對(duì)空氣質(zhì)量造成影響，還能與其他污染物反應(yīng)，生成細(xì)顆粒物（PM2.5）和臭氧，這些都與人類健康密切相關(guān)。研究表明，氮氧化物的暴露可能導(dǎo)致呼吸道疾病、心血管疾病和其他健康問(wèn)題。
氮氧化物分析儀的工作原理：
1.化學(xué)發(fā)光法：這是氮氧化物檢測(cè)中常用的方法。該方法基于NO與臭氧反應(yīng)生成激發(fā)態(tài)的NO?，釋放出光子。通過(guò)測(cè)量產(chǎn)生的光的強(qiáng)度，能夠推導(dǎo)出NO的濃度。二氧化氮?jiǎng)t可通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NO來(lái)進(jìn)行檢測(cè)。這種方法靈敏度高、精度高，廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。
2.光譜法：利用分子對(duì)特定波長(zhǎng)光吸收的特性，可以通過(guò)紅外或紫外光源測(cè)量氣體樣品中的吸收特征，從而計(jì)算出氮氧化物的濃度。例如，NO在190nm波長(zhǎng)下有顯著吸收，NO?則在約440nm波長(zhǎng)有明顯的吸收特征。
3.電化學(xué)法：該方法利用電化學(xué)傳感器通過(guò)氮氧化物與電極反應(yīng)產(chǎn)生電流或電壓改變來(lái)檢測(cè)氣體濃度。雖然這種技術(shù)的靈敏度相對(duì)較低，但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，適用于便攜式儀器。
4.質(zhì)譜法：質(zhì)譜法能夠?qū)怏w成分進(jìn)行高精度分析，通過(guò)對(duì)氮氧化物離子的質(zhì)量和豐度進(jìn)行分析，能夠獲取準(zhǔn)確的濃度數(shù)據(jù)。這種技術(shù)適用于實(shí)驗(yàn)室研究和復(fù)雜氣體樣品分析，但成本較高。
氮氧化物分析儀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
1.進(jìn)氣系統(tǒng)：負(fù)責(zé)將待測(cè)氣體引入分析儀內(nèi)部。進(jìn)氣系統(tǒng)必須設(shè)計(jì)合理，以確保氣體采樣的代表性和準(zhǔn)確性。通常使用高質(zhì)量的泵和管道，避免氣體在傳輸過(guò)程中的損失以及被污染。
2.檢測(cè)單元：這是分析儀的核心部分，根據(jù)所采用的技術(shù)方法，檢測(cè)單元的構(gòu)造會(huì)有所不同。一般包括光源、檢測(cè)器和光路系統(tǒng)。不同的技術(shù)會(huì)采用不同類型的光源，如氙燈、激光或者紫外燈等。
3.控制系統(tǒng)：內(nèi)置微處理器控制儀器的工作，包括數(shù)據(jù)采集、計(jì)算、分析及顯示等。還常搭載軟件功能，能夠進(jìn)行自動(dòng)化監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)記錄。
4.數(shù)據(jù)輸出與顯示：結(jié)果通過(guò)液晶顯示器實(shí)時(shí)顯示，用戶可以設(shè)置參數(shù)和調(diào)取歷史數(shù)據(jù)。同時(shí)，許多儀器具有通訊接口（如USB、以太網(wǎng)）以便與計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)導(dǎo)出和監(jiān)控。
5.校準(zhǔn)系統(tǒng)：為了確保測(cè)量的準(zhǔn)確性，需要定期進(jìn)行校準(zhǔn)。很多分析儀配備自動(dòng)校準(zhǔn)系統(tǒng)，通過(guò)自動(dòng)引入標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行校準(zhǔn)，減少人工干預(yù)，提高準(zhǔn)確性。
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