仪表工试题集在线分析仪表分册

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1、图10-11S710-MULTOR型多组分红外线气体分析仪结构原理图MULTOR多组分红外模块+OXOR-P顺磁性氧模块(或OXOR-E电化学氧模块),可测量3个红外吸收组分(SO2、NO、CO、CO2等）和O2。10-32图10-11是S710-MULTOR型多组分红外线气体分析仪结构原理图，试简述其工作原理。答：S710-MULTOR型多组分红外线气体分析仪属于不分光（非色散型）双光路红外分析仪。它的检测器中有两个接收气室；前接收气室后接收气室，前、后气室串联布置,薄膜电容器位于接收室下方。仪器的信息处理和恒温控制等有微机系统完成。S710-MULTOR的工作原理和采用薄膜电容检测器、串

2、联型接收气室的双光路红外分析仪基本相同，不同之处如下。(1）MULTOR多组分红外棋块最多可分析3种组分。当分析烟气中的SO2、NO、CO、含量时，检测器的接收气室中充有多种气体，包括SO2、NO、CO、H2O和N2。光路中有一个干涉滤波片轮，在步进电机的控制下，能顺序地进入光路，当某一滤光片(如SO2滤光片)进入光路时，整个光学部件就如同一个SO2分析模块。在工作过程中，滤光片轮将SO2、NO、CO、H2O四种滤光片交替送入光路，检测器相应输出SO2、NO、CO、H2O四个组分的浓度信号。S710的数据处理程序，将这些信号转换成浓度信号输出，同时对它们之间的相互干扰进行修正。MULTOR检

3、测器的前接收气室光程较短，只能吸收光谱的中心部分，后吸收气室采用光锥结构，使前室未被吸收的光谱在后室全部被吸收掉，由于不同气体吸收光谱的重叠部分是在吸收谱带的边缘部分，通过选择合适的填充气体浓度，可以使重叠部分的光谱在前室的吸收等于后室的吸收。两者在薄膜电容器上的作用方向相反，相互抵消。测量H2O的目的是为了消除其对其他待测组分的影响，因为H2O的红外吸收频带较宽，对其他待测组分如S02会产生交叉干扰，这种交叉干扰不仅发生在吸收谱带的边缘部分，而且往往发生在吸收頻带的中间部分，难于用上述前后气室相互抵消的办法将其除掉，只有通过数据处理程序对其进行修正。（2）MULTOR分析模块光路中插入了一

4、个校准气室轮，校准气室中填充一定浓度的被测气体，产生相当于满量程标准气的气体吸收信号，可以不需要标准气就实现仪器的定时标定。标定时，传动电机将相应的校准气室送入光路，此时仪器的测量池必须通高纯氮气。为了检査校准气室是否漏气，每半年或一年仍然要用标准气进行一次对照测试。10-33西门子公司ULTRAMAT23型多组分分析仪也是我国CEMS系统中常用的一种分析仪。图10-12为ULTRAMAT23型多组分分析仪内部气路图。试说明其分析流程和工作原理。答：被测样气由入口1、2进入，首先经膜式过滤器5除尘除水。流路中的压力开关9用以监视样气压力，当压力过低时发出报警信号；浮子流量计8显示样气流量。供

5、维护人员观察；限流器12起限流限压作用；凝液罐13分离可能冷凝下来的液滴，以保护分析器免遭损害。173答：Uras14型多组分分析仪中有两个红外分析模块和一个氧分析模块，可测量三个红外吸收组分和氧的含量。红外分析模块采用不分光红外吸收原理，双光路系统，薄膜电容检测器。检测器中的接收气室采用前、后气室串联布罝，薄膜电容器位于接收气室的侧方。图的下部为单组分红外分析模块，上部为双组分红外分析模块。上部的双组分红外分析模块中有两套薄膜电容检测器，其两组接收气室串联连接在一起，分别接收不同辐射波段的红外光束，分析不同的组分。在两个红外分析模块光路中各插入一个校准气室轮，校准气室中填充一定浓度的被测气

6、体，产生相当于满量程标准气的气体吸收信号，可以不需要标准气就实现仪器的定时标定。标定时，传动电机将相应的校准气室送入光路，此时仪器的测量气室必须通高纯氮气。氧分析模块的工作原理是电化学燃料电池。10-35如何测定烟气中的NO2含量？答：红外线气体分析仪只能测NO含量，而不能测NO2含量。如果想用红外分析仪测定NO2含量,则需增加一套转化装置，将NO2转化成NO，再用红外分析仪进行测量。测量方法如下：烟气经两路（或两次）测量，一路测烟气中的NO，另一路测经转化器转化后以NO计的NO2和NO的总和，即NOx，则NO2=NOx-NO，从而测得NO、NOx、NO2各自含量（NOx通常包括NO2和NO

7、2，即NOx=NO+NO2）。目前较多采用的转化反应为钼催化还原反应：反应转化率>96%，钼催化剂经再生可反复174个辅助电阻组成惠斯通电桥。热丝电阻通电加热至一定温度，当有气体流过时，带走部分热量使热丝元件冷却，电阻变化，通过电桥转变成电压信号。氧分析模块的工作原理是电化学燃料电池。10-34图10-13为只H&B公司Uras14型多组分分析仪内部气路图，请说明其结构型式和工作原理。1,2—样气/标准气入口