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红外气体分析仪的工作原理及其优缺点
发布时间：2020-01-09
红外气体分析仪用于测量各种气体的量。气体的量由当光通过气体时被气体吸收的特定频率的光的量确定。空气中的不同分子吸收不同频率的光，测量吸收的频率显然可以得出与空气中特定气体量的关系。
红外分析仪有分散型和非分散型。分散红外分析仪在实验室中用作分光光度计。非色散红外分析仪（NDIR）用于工业应用中的连续测量。
气体吸收的红外辐射的吸收光谱对于气体类型是的。在每种吸收类型的光学分析仪中，将光子吸收与物质浓度相关的基本方程式是比尔-朗伯定律（有时称为朗伯-比尔）法）：
A =吸光度
a =光子吸收物质的消光系数
b =穿过样品的光的路径长度
c = 样品中光子吸收物质的浓度
I0 =光源（入射）光的
强度I =强度穿过样品后接收到光
施工与工作：
分析仪中有两根管，一根充满参比气体，另一根充满吸收光的样品气体或过程气体。参考气体通常是不会吸收光的气体，例如氮气。
上镜将入射光（红外光）分成两个平行光束。一束用于测量，另一束用作参考。
参考光束穿过填充有空气或N2的参考单元，然后从底部反射镜反射到半导体检测器上。测量光束通过测量单元，并以与参考光相同的方式反射到半导体检测器上。
流过测量单元的气体样品中要测量的成分吸收一些测量光，因此相对于参考光的强度降低了光的强度。两个光束通过半圆形旋转扇区从检测器中交替切除。这允许检测器将测量光束和参考光束的强度差异转换为交流电信号，该信号代表被测气体的浓度。
优点：
气体分子不会直接与气体相互作用。
无损分析。
红外气体分析仪是用于在任何给定环境中测量气体的标准检测器。
长时间监控排放水平。
缺点：
简单的测量变成复杂的测量
气体规范化参数的测量成本大于一次粉尘测量的成本