FTIR 高級傅里葉紅外光譜煙氣毒性分析儀

傅里葉變換紅外(FTIR) 光譜

FTIR 高級傅里葉紅外光譜煙氣毒性分析儀是一種全光譜分析技術(shù)，一臺儀器就能探測和測量所有的紅外吸收物質(zhì)。

光源發(fā)出的紅外光由干涉儀調(diào)制。該裝置使光分成兩條不同的路徑并重新組合，產(chǎn)生干涉波，稱為干涉圖。光通過一種被稱為分束器的光學(xué)設(shè)備來分離。

在干涉儀中用單色或單波長光源（通常是激光）來提供參考信號。通過測量單波長的干涉圖樣，可以精確地控制干涉儀鏡面的移動和對準(zhǔn)速度。

光通過一個樣品隔間，通常稱為樣品池或氣室。氣室可有多種設(shè)計，以獲得最合適的光路長度，即紅外光通過吸收介質(zhì)的總路徑長度。對于較長的光路長度（米量級），通常使用鏡子使光線通過樣品介質(zhì)來回反射。由于氣室含有提取的樣品介質(zhì)，因此必須注意氣室要由合適的材料構(gòu)成，并在所需的溫度和壓力下工作。

在干涉儀掃描時，需要一個紅外探測器，例如氘化三硫酸鹽 (DTGS)探測器和相關(guān)電子設(shè)備對紅外信號進(jìn)行單點(diǎn)測量。

FTIR 分析儀不直接生成用于分析的光譜，而是生成干涉圖。它是紅外信號的時域測量，包含了整個寬帶源的調(diào)制波。為了提取紅外光譜，必須對干涉圖進(jìn)行傅里葉變換的數(shù)學(xué)處理。該數(shù)學(xué)處理是在軟件中實(shí)時進(jìn)行的。

由此產(chǎn)生的單束光或強(qiáng)度譜，與零譜或背景譜進(jìn)行比較，從而產(chǎn)生吸收譜。

運(yùn)用比爾定律對該吸收譜進(jìn)行光譜分析。

比爾定律描述了在溫度，壓力，光路長度等變量保持不變的情況下，紅外光吸收與濃度之間的線性關(guān)系。采集和保存吸收譜后，可用化學(xué)計量技術(shù)提取濃度信息。FTIR 光譜被認(rèn)為是適合測量火災(zāi)煙氣中有毒氣體種類的分析技術(shù)，因為：

– 用一種方法就可以測定大濃度范圍的各種氣體；

– 可以監(jiān)測整個火災(zāi)過程中各種氣體隨時間的發(fā)展變化情況；

– 可以對以前實(shí)驗存儲的光譜進(jìn)行有毒物質(zhì)識別或重新進(jìn)行回顧性分析。

FTT FTIR 系統(tǒng)

FTT 在分析火災(zāi)煙氣有毒氣體方面，一直處于提供FTIR 系統(tǒng)全套解決方案的前沿。該解決方案包括先進(jìn)的 FTIR 分析儀、加熱采樣系統(tǒng)（包括所有的氣動、控制/處理電子設(shè)備）和工業(yè) PC，安裝在一個 19" 的機(jī)柜中，便于操作和維護(hù)。

FTT FTIR 是一種高級的 FTIR氣體分析儀，與在線測量火災(zāi)試驗中的燃燒氣體的FTT 的錐形量熱儀、煙密度測試箱和單體燃燒試驗裝

置 (SBI) 一起，用于連續(xù)監(jiān)測氣體。

光譜數(shù)據(jù)通常是復(fù)雜的，包含大量重疊的特征。由于有代表性的大氣中含有大量不同的有機(jī)和無機(jī)化學(xué)物質(zhì)，因此分析火災(zāi)煙氣中的氣體特別具有挑戰(zhàn)性。

FTT FTIR 軟件使用化學(xué)計量法來處理數(shù)據(jù)得到有意義和準(zhǔn)確的信息。它為用戶提供了對數(shù)據(jù)進(jìn)行化學(xué)計量分析的能力。該軟件可以讓初級用戶簡便地運(yùn)行預(yù)設(shè)模型，也允許高級用戶構(gòu)建和開發(fā)模型。

FTT 的應(yīng)用專家具有各種項目的開發(fā)和實(shí)施化學(xué)計量技術(shù)的經(jīng)驗。我們可以提供關(guān)于化學(xué)計量技術(shù)和光譜測量數(shù)據(jù)分析的深入培訓(xùn)課程，使用戶充分受益于這個強(qiáng)大的軟件。

正如任何化學(xué)計量技術(shù)都是基于好的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，F(xiàn)TT FTIR 是在一個專門建立的使用認(rèn)證可追溯標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)實(shí)驗室校準(zhǔn)的。

FTT FTIR 可配置，以滿足 EN 45545-2,ISO 19702 和 IMO 標(biāo)準(zhǔn)的要求。此外還可用于各種過程監(jiān)控的應(yīng)用?？筛鶕?jù)應(yīng)用選擇測量成分和校準(zhǔn)范圍。

FTIR 氣體分析儀

FTIR 氣體分析儀是系統(tǒng)的一部分，可同時測量多種氣體化合物。

通?？蛇B續(xù)測量 H?O, CO?,CO, SO?, NO, NO?, N?O, HCl,HF, NH?等的濃度。

該分析儀有一個可加熱到180°C 的多通路氣室。該氣室的鏡子鍍金并具有 MgF?保護(hù)涂層，即使在高水蒸汽濃度或腐蝕性氣體中也能確保高性能。

分析儀還有一個內(nèi)部電磁閥，允許調(diào)零氣體(通常為99.999% 的 N?) 通過氣室進(jìn)行氣室排空和零背景值測量。它可以設(shè)置為常開(NO) 閥，在電源故障時提供故障安全保護(hù)，確保氣室被凈化及氣體不會在光學(xué)器件上凝結(jié)。

壓力傳感器用于監(jiān)測氣室內(nèi)部的壓力。氣室壓力的波動將由軟件實(shí)時修正。

采樣系統(tǒng)

熱提取采樣系統(tǒng)由加熱的采樣探頭，加熱的過濾器、加熱的采樣管線和加熱的泵組成。整個系統(tǒng)保持在180°C，以避免冷凝及可溶性的火災(zāi)煙氣隨后從樣品中沖洗出來。采用兩段顆粒過濾來去除樣品氣體中的顆粒。采樣泵裝置包括與 FTIR 氣體分析儀的氣路連接。所有采樣管都有外徑為 6mm，內(nèi)徑為 4mm的 PTFE 芯線，以及一個用于校準(zhǔn)/量程氣體的二級管線。端部夾具為不銹鋼材質(zhì)，堅固耐用，使用壽命長。

觸屏面板 PC

使用一個觸摸屏面板的PC 來操作分析儀、控制采樣系統(tǒng)、轉(zhuǎn)換測量和分析的濃度，并向更高級別的自動化和控制系統(tǒng)發(fā)送警報。它還用于處理和存儲樣品光譜。

FTT FTIR 提供一套三個分析軟件。

1. PASPro

過程分析軟件(安裝在內(nèi)置的觸摸屏 PC 上)

PASPro使用非常簡單，具有全面的用戶界面，有運(yùn)行 FTIR 和控制所有系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置菜單。它顯示所選氣體的實(shí)時分析測量，并在每次測量旁邊有一個可選的“合格”和“不合格”結(jié)果質(zhì)量指示器。有一個警告窗口，它顯示系統(tǒng)的任何故障，和一個事件日志更新系統(tǒng)已執(zhí)行的每一個任務(wù)。

2. PAS 分析軟件(安裝在獨(dú)立的 PC 上)

采集的FTIR數(shù)據(jù)(結(jié)果和光譜)，可以從測試站下載并傳輸?shù)搅硪慌_ PC上，使用 PAS 進(jìn)行進(jìn)一步分析，從而檢查分析結(jié)果并識別干擾氣體種類。它為用戶提供了FTIR 采集參數(shù)的靈活性，并允許建立復(fù)雜的分析模型。模型可進(jìn)行量程修正以匹配參考?xì)怏w，可進(jìn)行線性度檢查以符合性能標(biāo)準(zhǔn)。

3.光譜查看器(安裝在獨(dú)立的 PC 上)

這是一個處理光譜和識別氣體種類的獨(dú)立應(yīng)用程序。它不包含分析或采集程序，但是一個有價值的光譜操作工具，如進(jìn)行光譜的加、減、乘、除運(yùn)算，有峰值定位器，基線校正等。

PAS –從光譜到結(jié)果

高級而易于使用的 PAS 軟件提供了出色的分析能力。它使用復(fù)雜的化學(xué)計量法分析樣品光譜。能夠同時對多種氣體進(jìn)行檢測、識別和定量分析。

即使在分析可能存在光譜重疊的復(fù)雜氣體混合物時，交叉干擾效應(yīng)也得到了補(bǔ)償，并保持了分析的準(zhǔn)確性。分辨率經(jīng)過仔細(xì)優(yōu)化，以滿足火災(zāi)測試的要求。這允許在保持高靈敏度的同時，每分鐘采集幾次測量值。PAS 還允許基于常量或其它變量的模型切換。例如，可以在不同的范圍內(nèi)建立兩個化學(xué)計量模型，一個是 0-100ppm，一個是100-1000ppm。PAS 將自動切換，對當(dāng)前濃度的混合物使用適合的模型。

PAS 軟件設(shè)計為方便、高效地處理結(jié)果。先進(jìn)的 PLS(偏最小二乘)建模方法用于精確和穩(wěn)健的分析預(yù)測，即使有未知干擾氣體存在的情況下。PLS 模型基于特定成分和影響因素，構(gòu)建一個影響因素數(shù)量最佳的模型，在全矩陣中對特定氣體建模。

使用 PAS軟件一次可以測量的氣體數(shù)量沒有限制。樣品光譜作為單獨(dú)的文件存儲在計算機(jī)上，它們可以很容易地用不同的分析設(shè)置重新分析之前未知的干擾氣體。

主要特性和優(yōu)點(diǎn)

• 為可靠而準(zhǔn)確地分析火災(zāi)煙氣中有毒氣體的種類提供完整的解決方案

• 隨時間變化的結(jié)果，可連續(xù)監(jiān)測多種氣體種類的發(fā)展

• 熱提取采樣；無樣品丟失或成分變化

• 全自動測量系統(tǒng)，有綜合的安全功能

• 模塊化的系統(tǒng)，具備最大靈活性

• 可配置以滿足 ISO 19702, EN 45545-2和 IMO 標(biāo)準(zhǔn)的要求

• 能夠獨(dú)立分析空氣中 CO, CO?, NO, NO?, SO?, HCI, HF, 水蒸氣等的濃度

• 強(qiáng)大的 PAS 軟件套件，滿足不同的操作和分析需求

• 量程和線性修正模型

• 對數(shù)據(jù)進(jìn)行壓力修正、稀釋修正、濕度/O?修正

• 光譜保存的名稱帶日期和時間戳記

• 特別配置的文件包含所有化學(xué)計量模型和分析信息

• 允許用給定范圍內(nèi)的最佳模型來選擇最終結(jié)果

• 以ppm, mg/m3 或 %Vol 為單位報告濃度結(jié)果