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        紅外分析儀由發送器和測量電路兩大部分構成，發送器是紅外分析儀的“心臟”，它將被測組分的濃度變化轉化成某種電參數的變化。再通過相應的測量電路轉換成電壓或電流輸出。發送器又由光學系統和檢測器組成，光學系統的構成部件主要有:紅外輻射光源組件，包括紅外輻射光源、反射體和切光(頻率調制)裝置:氣室和遇光元件，包括測量氣室、參比氣室、濾波氣室和干涉濾光片。

一、紅外輻射光源

      按發光體種類分，光源有合金絲光源、陶瓷光源、半導體光源等。按光能輸出形式分，有連續光源和斷續光源兩類。按輻射光譜的特征來分，有廣譜(寬譜)光源和干涉光源。從光路結構考慮，有單光源和雙光源之分。紅外分析儀對光源的要求:

①輻射的光譜成分要穩定:

②輻射的能量大部分集中在待測氣體特征吸收波段:

③輻射光最好能平行于氣室中心入射:

④光源壽命長，熱穩定性好，抗氧化性好，金屬蒸發物要少:

⑤光源燈絲在加熱過程中不能釋放有害氣體。

      典型的紅外線輻射源是由鎳鉻合金或鎢絲繞制成的螺旋絲，用低電壓源加熱，溫度升至0~ 800℃之間發出暗紅色光，發射出0.7~7μm的連續波長的紅外光。

二、反射體和切光(頻率調制)裝置

    1、反射體

      反射體的作用主要是保證紅外光以平行的形式發射，減少因折射造成的能量損失。因此反射體的反射面要求很高，表面不易氧化且反射效率高。反射體一般采用平面鏡或拋物面鏡。

    2、切光(頻率調制)裝置

      切光裝置包括切光片和同步電機，切光片由同步電機(切光馬達)帶動，作用是把光源的紅外光變成斷續的光，即對紅外光進行頻率調制。調制的目的是使檢測器產生的信號流信號，便于放大器放大，同時改善檢測器的響應時間特性，理論和實踐表明:切光頻應取在5~ 15HZ范圍內。

三、氣室和窗口材料(晶片)

    1、測量氣室和參比氣室

      測量氣室和參比氣室的結構基本相同，外形都是圓筒形，筒的兩端用晶片密封。也有測量氣室和參比氣室各占一半的“單間隔離”型結構。測量氣室連續地通過被測氣體。參比氣室完全密封并充有中性氣體(多為N2)。

    2、窗口材料(晶片)

      晶片通常裝在氣室兩端，要求必須保證整個氣室的氣密性，具有較高的透光率，同時也能起到部分濾光的作用。因此，晶片應有高的機械強度，對特定的波長段有較高的“透明度”，還要耐腐蝕、潮濕、抗溫度變化的影響等。窗口所使用的晶片材料大多為氟化鈣(CaF2)和熔融石英晶片。

      晶片上沾染灰塵、污物、起毛等都會使僅表的靈敏度下降，測量誤差和零點潭移增大。因此，必須保持晶片的清潔，可用擦鏡紙成綢布擦拭，注意不能用手指接觸晶片表面。

四、濾光元件

      紅外光是所謂的廣譜輻射，比被測組分的吸收波段要寬得多，此外被測組分的吸收波段與樣氣中某些組分的吸收波段往往會發生交叉甚至重疊，從而對測量帶來干擾。因此必須對紅外光進行過濾處理，即濾光或濾波，常用的濾光元件有濾波氣室和干涉濾光片兩種。

1、濾波氣室

      早期紅外采用，現在仍然使用，濾波氣室和參比氣室的結構一樣，但長度要短。濾波氣室內部充有干擾組分氣體，吸收其相應的紅外能量以抵消(或減少)被測氣體中干擾組分的影響。例如CO分析儀的濾波氣室內填充適當濃度的CO2和CH4，可以將光源中對應于這兩種氣體的紅外波長吸收掉，使光源中不再含有這些波長的輻射，就會消除測量氣室中的CO2和CH4干擾影響。

2、干涉濾光片

      濾光片是一種形式最簡單的波長選擇器，它是基于各種不同的光學現象(吸收、干涉、選擇性反射、偏振等)而工作的，它僅使具有特征吸收波長的紅外輻射通過。特點是通帶很窄，濾波效果很好，它可以只讓被測組分特征吸收波帶的光能通過，通帶以外的光能幾乎全部濾除掉。厚度和體積小，不存在泄漏問題。一般干擾組分多時采用干涉濾光片。缺點是由于通帶窄，透光率不高，到達檢測器的光能小，靈敏度較低。

微音檢測器的不分光型紅外分析儀基本結構圖

五、檢測器

      紅外分析儀使用的檢測器目前主要有四種:

    1、薄膜電容檢測器

      又叫薄膜微音器，有金屬薄膜動極和定極組成電容器，當接受氣室內的氣體壓力受紅外輻射能的影響而變化時，推動電容動片相對于定片移動，把被測組分濃度變化轉變成電容量的變化。

      薄膜電容檢測器是紅外分析儀長期使用的傳統檢測器，目前使用仍然很多，特點是溫度變化影響小、選擇性好、靈敏度高，但檢測器必須要密封并按交流調制方式工作。缺點是金屬薄膜易受到機械振動的影響。接收氣室如果漏氣，哪怕是微瀾也會導致檢測器失效。

  2、微流量檢測器

      微流量檢測器是種利用敏感元件的熱敏特性測量微小氣體流量變化的新型檢測器。其傳感元件是兩個微型熱絲電阻和另外兩個輔助電阻組成的惠斯通電橋。熱絲電阻通電加熱到一定溫度，當有氣體流過時，帶走部分熱量使熱絲元件冷卻，電阻變化，通過電橋轉變成電壓信號。

    3、光電導檢測器

      光電導檢測器是利用半導體光電效應的原理制成的，當紅外光照射到半導體元件上時，它吸收光子能量后使非導電性的價電子躍遷至高能量的導電帶，從而降低了半導體的電阻，引起電導率的改變，所以又叫半導體檢測器或光敏電阻。

    4、熱電檢測器

        熱電檢測器是基于紅外輻射產生熱電效應的原理的一類檢測器。一類是把多支熱電偶串聯在一起形成的熱電堆檢測器；另-類是熱電晶體的熱釋電效應(晶體極化引起表面電荷轉移)為機理的熱釋電檢測器。