?

เครื่องวิเคราะห์ก๊าซอินฟราเรดกําหนดปริมาณก๊าซโดยวัดการดูดซึมของรังสีอินฟราเรดในความยาวคลื่นที่ลักษณะซึ่งเชื่อมโยงการดูดซึมทางแสงกับปริมาณก๊าซและความยาวทางแสงแต่ในเครื่องมือจริง สัญญาณที่วัดได้ยังได้รับอิทธิพลจากอุณหภูมิตัวอย่าง ความดันตัวอย่าง ความมั่นคงทางแสง และสภาพการทํางานของตัวตรวจจับ

อุณหภูมิและความดันเป็นหนึ่งในตัวแปรสิ่งแวดล้อมและกระบวนการที่สําคัญที่สุดที่ส่งผลกระทบต่อความแม่นยํา ความซ้ําและความมั่นคงระยะยาวของการวัดก๊าซอินฟราเรด

ความสัมพันธ์ระหว่างความแรงอินฟราเรดที่เกิดขึ้นและที่ส่งผ่าน สามารถแสดงออกในรูปแบบที่เรียบง่ายเช่น:

ความสัมพันธ์นี้สมมุติว่าสภาพการวัดที่เกี่ยวข้องยังคงถูกควบคุม การเปลี่ยนแปลงในอุณหภูมิหรือความดันอาจเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นโมเลกุลของก๊าซ คุณลักษณะการดูดซึมสภาพเส้นทางแสง, และการตอบสนองขององค์ประกอบที่มีความรู้สึกต่ออุณหภูมิ ผลที่เกิดขึ้นสามารถปรากฏเป็นการเคลื่อนที่ศูนย์, การเคลื่อนที่ span, เสียงเพิ่มขึ้น, หรือการลดการซ้ํา.

ความแตกต่างของอุณหภูมิสามารถขัดขวางการวิเคราะห์ก๊าซอินฟราเรดผ่านทั้งก๊าซตัวอย่างและอุปกรณ์เครื่องวิเคราะห์

• การเปลี่ยนแปลงลักษณะการดูดซึมก๊าซ:อุณหภูมิส่งผลกระทบต่อการกระจายพลังงานโมเลกุลและสามารถเปลี่ยนแปลงตําแหน่งและความเข้มข้นของลักษณะการดูดซึมอินฟราเรดคอนเซ็นทรัลก๊าซเดียวกันอาจผลักดันการตอบสนองการดูดซึมที่แตกต่างกันในอุณหภูมิที่แตกต่างกัน, ส่งผลให้ความยืดหยุ่นหรือระยะยาว
• การเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นของก๊าซ:เมื่อความดันคงที่ การเพิ่มอุณหภูมิของก๊าซจะลดจํานวนโมเลกุลต่อหน่วยปริมาณ การลดอุณหภูมิจะมีผลตรงข้ามหากความสัมพันธ์นี้ไม่ได้ถูกคัดสรรอย่างเหมาะสม, มูลค่าที่ระบุอาจห่างจากค่าจริง
• การเปลี่ยนแปลงเส้นทางแสง:การขยายความร้อนและการหดตัวของเซลล์ก๊าซและโครงสร้างที่รองรับมันสามารถทําให้มีการเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ ในความยาวเส้นทางทางแสงหรือการสอดคล้องทางแสงเพราะความยาวเส้นทางเป็นส่วนหนึ่งของความสัมพันธ์ Lambert, การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อาจบิดเบือนเส้นฐานการวัด
• ความไม่เสถียรของแหล่งแสงการออกของแหล่งอินฟราเร็ดอาจแตกต่างกันตามอุณหภูมิ ซึ่งส่งผลต่อปริมาณและการกระจายความสว่างของรังสีที่เข้าสู่ห้องวัด
• การตอบสนองของกรองและตัวตรวจจับ:เครื่องกรองแสงและเครื่องตรวจจับอินฟราเรด มีความรู้สึกต่ออุณหภูมิ ความเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิสามารถเปลี่ยนแปลงการตอบสนองของส่วนประกอบ หรือทําให้เส้นเบื้องต้นของเครื่องตรวจจับไม่มั่นคงสนับสนุนการเคลื่อนไหวศูนย์และการซ้ําข้อมูลที่ยาก.
• ความเสี่ยงของการบดน้ํา:ณ อุณหภูมิต่ํา ความชื้นหรือองค์ประกอบอื่น ๆ ที่สามารถบดลงได้ในตัวอย่างอาจเป็นของเหลวและรบกวนการทํางานของเครื่องวิเคราะห์ปกติ.

การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่รวดเร็วโดยทั่วไปยากกว่าการแก้ไขและตัวตรวจจับอาจไม่บรรลุความสมดุลทางความร้อนในอัตราเดียวกันซึ่งสามารถสร้างการลื่นชั่วคราว แม้ว่าการชดเชยอุณหภูมิมีอยู่

การดูดซึมอินฟราเรดขึ้นอยู่กับจํานวนโมเลกุลก๊าซที่ดูดซึมภายในเส้นทางทางแสง เพราะเหตุนี้ ความดันของเซลล์ตัวอย่างมีอิทธิพลตรงต่อสัญญาณที่วัดความดันในบรรยากาศยังมีความสําคัญเมื่อระบบตัวอย่างหรือห้องวัดติดตามความดันในบรรยากาศ.

• ความดันสูง:การเพิ่มความดันตัวอย่างเพิ่มความหนาแน่นของจํานวนโมเลกุลโดยทั่วไปนี้จะเสริมการดูดซึมอินฟราเรดและอาจทําให้การอ่านที่สูงกว่าความเข้มข้นจริงถ้าผลกระทบความดันไม่ได้รับการชําระค่าตอบแทน.
• ความดันต่ํา:การลดความดันตัวอย่างลดความหนาแน่นของจํานวนโมเลกุลและลดความอ่อนแอของการดูดซึม ซึ่งอาจผลิตการอ่านที่ต่ําเท็จ
• ความดันไม่มั่นคง:การเปลี่ยนแปลงความดันที่รุนแรงสามารถขัดขวางการไหลของก๊าซผ่านห้องและผลิตการอ่านที่ไม่มั่นคง เสียงเสียงที่สูงขึ้นหรือลดการซ้ํา
• การเปลี่ยนแปลงความดันชั่วคราว:การเปลี่ยนแปลงความดันอย่างรวดเร็วอาจเกินความสามารถในการตอบสนองหรือช่วงการแก้ไขของอัลกอริทึมการชําระค่าธรรมดานี้อาจนําไปสู่ความผิดพลาดในการวัดชั่วคราว แม้ว่าเมื่อเซ็นเซอร์ความดันถูกติดตั้ง.

ระบบวิเคราะห์ก๊าซอินฟราเรดอุตสาหกรรมโดยทั่วไปรวมการปรับความมั่นคงของฮาร์ดแวร์, การปรับปรุงตัวอย่าง, และการชดเชยของซอฟต์แวร์สภาพกระบวนการและการออกแบบตัววิเคราะห์

1. ปรับอุณหภูมิเซลล์แก๊สให้มั่นคงการรักษาห้องและส่วนประกอบทางออนไลน์ที่สําคัญ ภายในช่วงอุณหภูมิที่ควบคุม ช่วยลดการเคลื่อนไหวของความร้อน และรองรับการวัดการดูดซึมได้ซ้ําๆ
2. ใช้ค่าชดเชยอุณหภูมิและความดันเซนเซอร์ที่บูรณาการสามารถให้ข้อมูลในเวลาจริง เพื่อแก้ไขผลิตของตัววิเคราะห์การชดเชยมีประสิทธิภาพมากที่สุดเมื่อเซ็นเซอร์แสดงสภาพภายในหรือใกล้เซลล์การวัด.
3. ปรับความดันตัวอย่างเครื่องควบคุมความดัน เครื่องจํากัดหรืออุปกรณ์ปรับอากาศอื่น ๆ สามารถลดความแตกต่างระหว่างสภาพการปรับและการวัดให้น้อยที่สุด
4. รักษาการไหลของตัวอย่างที่มั่นคงการปรับความมั่นคงของกระแสลม ลดความวุ่นวายและความแตกต่างของเวลาพักในห้อง ช่วยในการปรับปรุงความสม่ําเสมอของสัญญาณ
5. ป้องกันการบดน้ําสายตัวอย่าง เครื่องกรอง และห้องก๊าซ ควรรักษาไว้ในสภาพที่ป้องกันน้ําหรือส่วนประกอบอื่น ๆ ที่สามารถบดน้ําได้จากการเหลวไหล
6. ให้ความร้อนและความมั่นคงเพียงพอการวัดที่ทําขึ้นก่อนที่แหล่ง, เครื่องตรวจจับ, อิเล็กทรอนิกส์ และห้องแก๊ส จะบรรลุสภาพการทํางานที่มั่นคง อาจแสดงให้เห็นถึงการเคลื่อนย้ายชั่วคราว
7. ปรับระดับภายใต้สภาพที่เป็นตัวแทนเมื่อใดก็ตามที่เป็นไปตามความเป็นไปได้ ความดันการปรับ, อุณหภูมิ, และสภาพการจัดการตัวอย่าง ควรสอดคล้องกับการทํางานปกติ

ทําไมเครื่องวิเคราะห์ก๊าซอินฟราเรดจึงลอย เมื่ออุณหภูมิแวดล้อมเปลี่ยนแปลง
อุณหภูมิสามารถส่งผลกระทบต่อการตอบสนองการดูดซึมก๊าซ เส้นทางทางแสง การออกแหล่งอินฟราเรด ลําดับฐานของตัวตรวจจับ เครื่องกรอง และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ ผลรวมอาจปรากฏเป็นการเคลื่อนที่ศูนย์ความเคลื่อนไหวระยะหรือการซ้ําน้อยลง

ความดันชั้นบรรยากาศเสมอเท่ากับความดันภายในเซลล์แก๊สหรือไม่
ไม่ ความดันของเซลล์ขึ้นอยู่กับระบบตัวอย่าง การเชื่อมต่อกระบวนการ ความต้านทานการไหลของอากาศ การจัดระเบิดและส่วนประกอบการควบคุมความดันการแก้ไขการวัดควรพัฒนาขึ้นจากความดันที่แสดงสภาพของเซลล์แก๊สจริง.

ซอฟต์แวร์ชําระค่าตอบแทน สามารถกําจัดความผิดพลาดของอุณหภูมิและความดันได้หรือไม่
การชดเชยสามารถลดความผิดพลาดที่คาดเดาได้อย่างมาก แต่มันไม่สามารถแก้ไขความผิดพลาดอย่างรุนแรง เช่น การปรับความหนาแน่นหรือสภาพการทํางานที่อยู่นอกช่วงการแก้ไขของตัววิเคราะห์การปรับปรุงตัวอย่างที่มั่นคงยังคงเป็นสิ่งจําเป็น

ทําไมการดึงดูดจึงเป็นอันตรายต่อการวัดอินฟราเรด?
คอนเดนเซตอาจเคลือบหน้าต่างทางออนไลน์ ดับหรือกระจายรังสีอินฟราเรด เปลี่ยนผสมประกอบของตัวอย่าง และจํากัดการไหลอิทธิพลเหล่านี้ไม่สามารถแก้ไขได้อย่างน่าเชื่อถือด้วย อัลการิทึมอุณหภูมิหรือความดันมาตรฐานเพียงลําพัง.

อุณหภูมิและความดันมีผลต่อกระบวนการดูดซึมแก๊สและความมั่นคงในการทํางานของเครื่องวิเคราะห์แก๊สอินฟราเรดสภาพเส้นทางแสง, และการตอบสนองส่วนประกอบ, ในขณะที่ความดันเปลี่ยนแปลงมีผลต่อจํานวนโมเลกุลที่ดูดซึมในห้องวัดการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วอาจเพิ่มเสียงเสียงและเกินความสามารถของวิธีการชําระค่าตอบแทนที่ปกติ.

อุณหภูมิห้องที่มั่นคง, อุณหภูมิและความดันการชดเชยที่มีประสิทธิภาพ, ความดันและการไหลของตัวอย่างที่ควบคุมได้และการป้องกันการหมักที่เหมาะสมจึงจําเป็นสําหรับการรักษาการวัดแก๊สอินฟราเรดที่แม่นยําและซ้ําได้ในอุตสาหกรรม.