紅外氣體分析儀是一種利用紅外光譜技術(shù)進(jìn)行氣體分析的儀器。它廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)生產(chǎn)、科研實(shí)驗(yàn)等領(lǐng)域，能夠?qū)崟r(shí)、精準(zhǔn)地檢測(cè)氣體的濃度及其成分，尤其對(duì)有害氣體和溫室氣體的檢測(cè)具有重要意義。基于紅外光譜吸收原理，采用紅外光源照射待測(cè)氣體，并通過(guò)分析氣體對(duì)特定波長(zhǎng)紅外光的吸收情況來(lái)確定氣體的濃度和成分。氣體分子具有特定的振動(dòng)模式，不同的氣體分子在特定波長(zhǎng)的紅外光下會(huì)吸收能量，從而導(dǎo)致透過(guò)氣體的紅外光強(qiáng)度發(fā)生變化。分析儀通過(guò)測(cè)量這些變化，推算出氣體的濃度。
具體工作流程如下：
1.紅外光源發(fā)射光線：紅外氣體分析儀利用紅外光源（如碳化硅光源、鹵素?zé)舻龋┌l(fā)射紅外光線，光線穿過(guò)待測(cè)氣體。 2.光譜吸收：氣體分子對(duì)特定波長(zhǎng)的紅外光有吸收作用。通過(guò)選擇性過(guò)濾器或光柵，選擇與目標(biāo)氣體分子振動(dòng)頻率相對(duì)應(yīng)的紅外波長(zhǎng)，并通過(guò)該波長(zhǎng)的光線穿過(guò)氣體樣本。
3.檢測(cè)和分析：氣體分子對(duì)紅外光的吸收使得通過(guò)氣體的光強(qiáng)度減弱。通過(guò)接收透過(guò)氣體后的光強(qiáng)度變化，結(jié)合已知的吸收特性，進(jìn)行分析并計(jì)算氣體的濃度。
4.顯示結(jié)果：分析儀將檢測(cè)到的氣體濃度結(jié)果通過(guò)儀器的顯示屏或輸出接口展示出來(lái)，供用戶進(jìn)一步分析和處理。
紅外氣體分析儀的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
1.紅外光源：作為氣體分析的主要激發(fā)源，紅外光源產(chǎn)生具有特定波長(zhǎng)的紅外輻射。常見(jiàn)的光源有熱輻射源和激光源，取決于分析儀的用途和要求。
2.氣體樣本池：待測(cè)氣體通過(guò)樣本池進(jìn)入，并在此過(guò)程中與紅外光線發(fā)生作用。氣體樣本池的設(shè)計(jì)要保證氣體與紅外光充分接觸，從而獲得準(zhǔn)確的吸收數(shù)據(jù)。
3.濾光器或光柵：濾光器或光柵用于選擇性地篩選目標(biāo)波長(zhǎng)的紅外光，并確保只有特定波長(zhǎng)的光通過(guò)氣體樣本池。每種氣體在不同的波長(zhǎng)下吸收光的特性不同，濾光器或光柵的選擇至關(guān)重要。
4.探測(cè)器：探測(cè)器負(fù)責(zé)接收通過(guò)氣體樣本池后的紅外光，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。常用的探測(cè)器有熱電偶、光電探測(cè)器等。
5.信號(hào)處理系統(tǒng)：信號(hào)處理系統(tǒng)對(duì)探測(cè)器輸出的電信號(hào)進(jìn)行放大、濾波、處理和分析，從而得出氣體濃度值。處理后的數(shù)據(jù)通常通過(guò)顯示屏或輸出端顯示給用戶。
6.顯示與控制系統(tǒng)：現(xiàn)代紅外氣體分析儀常配備數(shù)字顯示器，實(shí)時(shí)顯示檢測(cè)結(jié)果。同時(shí)，控制系統(tǒng)可調(diào)節(jié)儀器的工作參數(shù)，如測(cè)量范圍、響應(yīng)時(shí)間、警報(bào)設(shè)置等。
紅外氣體分析儀的優(yōu)點(diǎn)：
1.高靈敏度與高精度：能夠?qū)怏w濃度變化進(jìn)行高精度的檢測(cè)，尤其適用于低濃度氣體的分析。
2.非接觸式檢測(cè)：由于采用紅外光譜技術(shù)，氣體分析過(guò)程不需要直接接觸氣體樣本，避免了樣本污染和儀器損壞的風(fēng)險(xiǎn)。
3.適用性強(qiáng)：能夠檢測(cè)多種氣體，且不受氣體種類、溫度、壓力等環(huán)境條件的干擾。
4.實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)：具有快速響應(yīng)的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)輸出，適用于動(dòng)態(tài)變化的環(huán)境。
5.低維護(hù)成本：相比其他類型的氣體分析儀，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，且具有較長(zhǎng)的使用壽命，維護(hù)成本較低。
