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一、原理

     紅外線是電磁波譜中的一段，介于可見光區和微波區之間，紅外線的波長大于可見光線，其波長為0.75~1000um。紅外線可分為三部分，即近紅外線，波長為0.75~1.50um之間；中紅外線，波長為1.50~6.0um之間；遠紅外線，波長為6.0~1000um之間。

     紅外線通過介質時，能被某些分子和原子所吸收，由于各種物質的分子本身都有一個特定的振動和轉動頻率，只有在紅外線光譜的頻率與分子本身的特有頻率一致時，這種分子才能吸收紅外光譜輻射能，該紅外輻射的波長稱為該種分子的特征吸收波長。紅外線分析儀便是基于被測介質對紅外光有選擇性吸收而建立的一種分析方法，屬于分子吸收光譜分析法。

   根據朗伯-比爾定律，紅外線通過裝在一定長度容器內的被測氣體，通過測定經過氣體后的紅外線輻射強度來測量被測氣體濃度。

二、紅外分析儀的類型

1. 按是否把紅外光變成單色光來劃分，分為不分光型(非色散型)和分光型(色散型)兩種。不分光型（NDIR）:光源發出的連續光譜全部投射到被測樣品上，待測組分吸收其特征吸收波帶的紅外光。固定分光型（CDIR）: 采用一套分光系統，使通過測量氣室的輻射光譜與待測組分的特征吸收光譜相吻合。

2. 按光學系統來劃分，可分為雙光路和單光路兩種。雙光路:從兩個相同的光源或者分配精確的一個光源，發出兩路彼此平行的紅外光束，分別通過幾何光路相同的分析氣室、參比氣室后進入檢測器。單光路:從光源發出單束紅外光，只通過一個幾何光路，但是對檢測器而言，接受到的是兩個不同波長的紅外光束只是它們到達檢測器的時間不同而已。

3. 按使用的檢測器類型來劃分，分為氣動檢測器和固體檢測器。氣動檢測器有薄膜電容、微流量檢測器，氣動檢測器是靠氣動壓力差工作的。薄膜電容檢測器中的薄膜振動就是靠這種壓力差來驅動的，微流量檢測器中的流量波動也是由這種壓力差引起的。這種壓力差來源于紅外輻射的能量差而這種能量差是由測量光路和參比光路形成的，氣動檢測器一般和雙光路系統配合使用。固體檢測器包括光電導檢測器和熱釋電檢測器，檢測元件為固體器件，固體檢測器直接對紅外輻射能量有響應，對紅外輻射光譜無選擇性，它對待測氣體特征吸收光譜的選擇性是借助于窄帶干涉濾光片實現的。

4. 按檢測組分的數量來劃分，有單組分和多組分兩種。

三、紅外分析儀的特點

1. 可測量氣體種類多。除了單原子的惰性氣體(He、Ne、Ar等)和具有對稱結構無極性的雙原子分子（N2、H2、O2、Cl2等）外，CO、CO2、NO、NO2、SO2、NH3等無機物，CH4、C2H4等烷烴、烯烴和其他烴類及有機物，都可以用紅外線分析儀來測量。

2. 測量范圍寬。可分析氣體的上限達100%，下限達幾個ppm的濃度。

3. 靈敏度高。當采取一定的措施后，甚至可以進行痕量（ppb 級）的分析。

4. 測量精度高。一般都在±2%FS，不少產品能達到±2%FS。

5. 反應快。反應時間T90 一般在10s以內。

6.良好的選擇性。特別適合對多組分混合氣體中某一待測組分的測量，而且當混合氣體中一種或幾種組分的濃度發生變化時，并不影響對待測組分的測。