紅外線氣體分析儀依據(jù)朗伯?比爾定律工作,環(huán)境溫度與壓力的波動(dòng)會(huì)改變氣體吸收特性和儀器工作狀態(tài),造成測(cè)量漂移與誤差,是影響檢測(cè)精度的核心環(huán)境因素。
環(huán)境溫度變化會(huì)從多方面干擾儀器測(cè)量。首先,溫度會(huì)改變氣體分子能級(jí)與紅外吸收峰的位置、強(qiáng)度,同等氣體濃度下紅外吸收量發(fā)生變化,引發(fā)量程漂移。其次,溫度波動(dòng)會(huì)使儀器氣室熱脹冷縮,造成光路長(zhǎng)度微小改變,直接破壞測(cè)量基準(zhǔn)。同時(shí),紅外光源、濾光片、探測(cè)器均為溫度敏感器件,溫度變化會(huì)導(dǎo)致光源發(fā)光強(qiáng)度偏移、探測(cè)器基線不穩(wěn),引發(fā)明顯的零點(diǎn)漂移,造成數(shù)據(jù)重復(fù)性變差。此外,溫度過低易導(dǎo)致含水、易冷凝的樣氣液化,污染氣室鏡片,影響設(shè)備正常工作。
環(huán)境壓力對(duì)測(cè)量的影響更為直接。紅外檢測(cè)本質(zhì)是檢測(cè)單位體積內(nèi)的氣體分子數(shù)密度,儀器常規(guī)標(biāo)定在常壓下完成。當(dāng)壓力升高時(shí),氣體分子密度增大,紅外吸收變強(qiáng),測(cè)量值虛高;壓力降低時(shí),分子密度減小,吸收信號(hào)減弱,測(cè)量值虛低。同時(shí),劇烈的壓力波動(dòng)會(huì)造成氣室內(nèi)氣流紊亂,導(dǎo)致數(shù)據(jù)跳動(dòng)、噪聲增大,瞬態(tài)壓力變化也會(huì)超出常規(guī)壓力補(bǔ)償算法的修正范圍,產(chǎn)生測(cè)量誤差。
工業(yè)應(yīng)用中,通常通過氣室與探測(cè)組件恒溫控制、增設(shè)溫壓自動(dòng)補(bǔ)償算法,以及穩(wěn)壓穩(wěn)流預(yù)處理裝置,有效削弱環(huán)境干擾,保障儀器測(cè)量精度與穩(wěn)定性。