红外线气体分析仪的工作原理
红外气体分析仪的工作原理
红外气体分析仪的工作原理红外气体分析仪是一种用于检测和测量气体成分的仪器。
它利用红外线吸收光谱技术，通过测量物质对红外辐射的吸收来检测气体成分。
下面将详细介绍红外气体分析仪的工作原理。
红外线吸收光谱技术是一种基于物质对特定波长范围内的红外辐射的吸收特性的分析方法。
红外线是介于可见光和微波之间的电磁辐射的一种。
不同的物质对不同波长的红外辐射有不同的吸收特性，且吸收特性是独特的，可以用于确定物质的成分和浓度。
红外气体分析仪主要由光源、红外光谱仪、样品室和检测器组成。
首先，红外光源产生红外辐射。
通常使用的红外光源有红外灯、红外激光等。
红外辐射通过一个宽带滤光器，只保留一定范围内的红外辐射进入红外光谱仪。
红外光谱仪是红外气体分析仪的核心部件，它用于分析样品对红外辐射的吸收情况。
红外光谱仪通常由一个光栅和一个检测器组成。
光栅用于分散红外辐射成不同波长的光，而检测器用于测量各个波长的光的强度。
样品室是用于容纳气体样品的空间，通常使用的有气动比例阀。
气体样品进入样品室后，会与红外辐射发生相互作用，其中部分会被吸收，发生吸收峰。
检测器接收到红外光谱仪输出的光信号后，会将其转换成电信号，并送入放大器进行放大。
然后，放大后的信号会传输到数据处理系统，经过处理并与预设的吸收光谱进行比较，最终得出气体成分和浓度的结果。
红外气体分析仪的工作原理基于不同气体对红外辐射有不同的吸收特性。
气体的吸收特性可以通过分析其分子结构和振动模式得到。
在红外光谱中，气体分子的振动力学会导致吸收峰的出现，每种气体都有特定的吸收峰。
因此，通过测量物质对特定波长的红外辐射的吸收情况，可以确定气体的成分和浓度。
红外气体分析仪的优点是快速、准确且无需预处理气体样品。
它可以实时监测气体成分，并广泛应用于工业过程控制、环境监测、安全检测和医学诊断等领域。
总结起来，红外气体分析仪通过测量物质对特定波长范围内的红外辐射的吸收来检测气体成分和浓度。
其工作原理基于气体分子的振动和能级跃迁，通过分析吸收峰的位置和强度可以确定气体的成分和浓度。
红外线气体分析仪篇PPT(完整版)
主要测量CO、CO2、NO、SO2、CH4、CmHn等气体。 红外线是靠近可见的红外光而波长较红色光大的一段光谱，肉眼看不见，属于不可见光范围。
分辨率：≤0.5% 量程 二、红外分析仪基本原理
二、红外分析仪基本原理
T90：与测量室长度和样气管线流量和电子响 应时间有关。
波段，所以不能用红外气体分析仪来测量。
红外线是靠近可见的红外光而波长较红色光大的一段光谱，肉眼看不见，属于不可见光范围。
重复性：≤0.5% 量程 红外线是靠近可见的红外光而波长较红色光大的一段光谱，肉眼看不见，属于不可见光范围。
二、红外分析仪基本原理
气体吸收了红外线光谱的辐射能后，一部分可转变成热能，使温度升高。
6.2
气体
CH4 C2H2 C2H4
吸收波长 λ/μm
3.3 , 7.7
3.7
10.5
二、红外分析仪基本原理
同一原子组成的双原子气体，如N2、 O2、Cl2、H2等，以及各种惰性气体，如Ne、Ar 等，由于在1～25µm的波长范围内没有特征吸 收波段，所以不能用红外气体分析仪来测量。
三、典型分析仪（ABB Uras 26）
红外线气体分析仪篇
一、红外线的基本知识
红外线是靠近可见的红外光而波长较红色光 大的一段光谱，肉眼看不见，属于不可见光范围。
波长为～420µm 之间。
二、红外分析仪基本原理
各种多原子气体（CO,CO2,CH4等）对红外线这一 段电磁波的辐射都能具有一定的吸收能力，而且这种 吸收能力对波长具有选择性，只有当红外光谱中某一 段光谱的频率与物质分子本身的频率一致时，该物质 分子才吸收这一段红外光谱的辐射能。我们把能吸收 的这一段红外线光谱称为该气体的特征吸收波段。气 体吸收了红外线光谱的辐射能后，一部分可转变成热 能，使温度升高。红外线光谱的辐射又特别显著，这 就能让我们利用各种元件，如热电堆、热敏电阻等去 测量红外线辐射能的大小。
红外分析仪构成、原理
1红外分析仪构成1.1红外线气体分析仪红外线气体分析仪是基于红外检测原理，属于光学分析仪器中的一种。
它是利用不同气体对不同波长的红外线具有特殊的吸收能力来实现气体的组分检测的。
红外线式气体检测主要利用了气体对红外线的波长有选择的可吸收型和热效应两个特点。
红外线气体分析器是一种吸收式的、不分光型的气休分析器。
所谓吸收式即利用气体对电磁波的吸收特性。
不分光型也称为非色散型，即光源发射出连续光谱的射线，全部投射到被分析的气样上去。
利用气体的特征吸收波长及其积分特性进行定性和定量的分析，大部分的有机和无机气体在红外波段内都有其特征吸收峰。
有的气体还有两个或多个特证吸收峰。
具有对称结构的、无极性的双原子分子气体，如O2、H2等，以及单原子分子气体，例如Ar等，在红外线彼段内没有特征吸收峰。
因此红外线气体分析仪对这种双原子和单原子分子气体不能进行分析测量，每一台红外线气体分析器只能分析一种气体，例如一台CO2红外线气体分析器，它可以从一个多组分的混合气体中分析出CO2的体积百分比浓度，如果背景气体中的某一组分在红外线波段内有与CO2的特征吸收峰重迭的部分。
那么我们称这种背景气体为干扰组分，因此在气样进人红外线气体分析仪之前要把这种干拢组分去除掉。
水蒸汽在2.6-10µm这个很宽的波段范圈内有吸收的特性。
因此水蒸汽对红外线气体分析器来讲是一种重要的干扰组分，在分析之前都要对样气进行干燥处理，去除水分，这样才能保证测量的准确性。
红外线气体分析器的工作原理：用人工方法制造一个包括被测气体特征吸收峰波长在内的连续光谱的辐射源，让这个连续光谱通过固定厚度的含有被测气体的混合组分，在混合组分的气体层中，被测气体的浓度不同，吸收固定波长红外线的能量也不相同。
继而转换成的热量也不相同，在一个特制的红外检测器中再将热量转换成温度或压力，测量这个温度或压力就可以准确地测量出被分析气体的浓度，从朗伯特一比耳定律来看，I=I o e-kcl，就是要使红外线气体分析器辐射源的发射能量连续地通过一定厚度的被分析气样，也就是说使I o、K、L确定下来。
红外线气体成像仪原理
红外线气体成像仪原理
红外线气体成像仪是一种基于红外光谱原理的气体检测仪器。
它可以实现对气体的定量探测和成像分析，具有高灵敏度、高精度、高速度、非接触式探测等特点，广泛应用于环境监测、工业生产、公共安全等领域。
红外线气体成像仪的原理是利用气体分子对红外辐射的吸收能
力不同，通过红外光谱技术对气体进行检测。
红外线气体成像仪发射出一束红外光线，经过气体后，被吸收或散射。
未被吸收或散射的光线通过光学系统成像在探测器上，形成一个包含气体信息的光谱图像。
然后将这个图像进行处理，通过光谱分析技术，识别出各种气体分子的光谱信号，从而实现对气体的定量探测和成像分析。
红外线气体成像仪不仅可以对气体的浓度进行定量分析，还可以对气体的形态进行成像分析。
与传统气体检测仪相比，红外线气体成像仪具有更高的可靠性和检测效率，可以有效地保障人们的生命安全和健康环境。
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红外线分析仪的工作原理
红外线分析仪的工作原理参考资料：中国环保网（/news/details12018.htm ）红外线分析仪简介气体工业名词术语。
大多数气体分子的振动和转动光谱都在红外波段。
当入射红外辐射的频率与分子的振动转动特征频率相同时，红外辐射就会被气体分子所吸收，引起辐射强度的衰减。
利用这种气体分子对红外辐射吸收的原理而制成的红外气体分析仪，具有测量精度高，速度快以及能连续测定等特点，在钢铁，石油化工，化肥，机械等工业部门，红外气体分析仪是生产流程控制的重要监测手段；在环境污染成分检测和医学生理研究等方面也都有许多成功的应用。
红外线分析仪的工作原理基于某些气体对红外线的选择性吸收。
红外线分析仪常用的红外线波长为2~12µm。
简单说就是将待测气体连续不断的通过一定长度和容积的容器，从容器可以透光的两个端面的中的一个端面一侧入射一束红外光，然后在另一个端面测定红外线的辐射强度，然后依据红外线的吸收与吸光物质的浓度成正比就可知道被测气体的浓度。
本项目中采用的是ABBAO2000系列仪表，配以URAR26红外模块。
朗伯—比尔定律——其物理意义是当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时,其吸光度与吸光物质的浓度及吸收层厚度成正比。
这就是红外线气体分析仪的测量依据。
红外线便携式分析仪器，是基于某些气体对红外线的选择性吸收原理而制成的，该原理的便携式分析仪器是目前在国内市场上是最为精确，数字显示、操作简单，低返修率的一款仪器。
已经受到国内外众多用户的普遍欢迎。
红外线分析仪的用途卫生防疫部门、环境检测站等部门，对宾馆、商店、影剧院、舞厅、医院、车厢、船舱等公共场合的各种气体浓度的测定。
也可用于实验室分析。
根据用户的不同需求，该原理仪器主要用于测量CO2、CO，CH4、SO2等气体浓度。
红外线分析仪的技术参数1.测量范围：CO2最低：0-50ppm,最高：0-100% CO 最低：0-50ppm,最高：0-100%（其他用户需求自定）2.零点漂移：≤±2%F.S/4h 量程漂移：≤±2%F.S/4h3.线性度：≤±2%F.S4.重复性：≤±1%5.预热时间：15min红外线气体分析仪一般由气路和电路两部分组成，它的气路和电路的联系部件也是核心部分是发送器，发送器是红外分析仪的“心脏”部分，它将被测组分浓度的变化转为某种电参数的变化，并通过相应的电路转换成电压或电流输出。
各类气体分析仪基本原理及特点
各类气体分析仪基本原理及特点1、质谱仪的基本原理质谱仪又称质谱计，是分离和检测不同同位素的仪器。
它根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理，按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。
具体工作过程为：质谱仪以离子源、质量分析器和离子检测器为核心.离子源是使试样分子在高真空条件下离子化的装置。
电离后的分子因接受了过多的能量会进一步碎裂成较小质量的多种碎片离子和中性粒子。
它们在加速电场作用下获取具有相同能量的平均动能而进入质量分析器。
质量分析器是将同时进入其中的不同质量的离子，按荷质比q/m（q为电荷，m为质量)大小分离的装置，原理公式：q/m=2U/B2r2(U为电压,B为磁感应强度，r为半径）。
分离后的离子依次进入离子检测器，采集放大离子信号，经计算机处理，绘制成质谱图。
优点：测量气体种类多，测试速度快，灵敏度高，结果精确，稳定性和重复性也较高。
缺点：是价格偏高;仪器机构复杂,需要专业人员维护；要求环境高.2、气相色谱仪的基本原理检测混合物由载气（载气特性为惰性气体，不应与样品和溶剂反应。
一般可选用且常用的载气有氢气，氮气，氦气。
氦气有最好的分离柱效果，氦气用于热导式测量组件，氢气用于当氦气不能使用的场合,另一为氦气和氢气的混合气可得到较快的响应）带入，检测混合物通过色谱柱（通常为填充柱和毛细管柱）与色谱柱内固定相（我们把色谱柱内不移动，起分离作用的填料称为固定相)相互作用，这种相互作用大小的差异使各混合物各组分按先后次序从流出,并且依次导入检测器,从而得到各组分的检测信号。
按照导入检测器的先后次序，经过对比,可以区别出是什么组分,根据峰高度或峰面积可以计算出各组分含量。
主要特点气相色谱仪因为检测器的不同而具有不同的优缺点。
2、氢火焰检测器气相色谱仪。
氢火焰检测器(FID, flameionization detector）是利用氢火焰作电离源，使被测物质电离，产生微电流的检测器.它是破坏性的、典型的质量型检测器。
红外线CO2气体分析仪法测定植物光合速率与呼吸速率
实验07 红外线CO2气体分析仪法测定植物光合速率与呼吸速率红外线CO2气体分析仪（IRGA）工作原理：许多由异原子组成的气体分子对红外线都有特异的吸收带。
CO2的红外吸收带有四处，其吸收峰分别在2.69μm、2.77μm、4.26μm 和14.99μm处，其中只有4.26μm的吸收带不与H2O的吸收带重叠，红外仪内设置仅让4.26μm红外光通过的滤光片，当该波长的红外光经过含有CO2的气体时，能量就因CO2的吸收而降低，降低的多少与CO2的浓度有关，并服从朗伯—比尔定律。
分别供给红外仪含与不含CO2的气体，红外仪的检测器便可通过检测红外光能量的变化而输出反映CO2浓度的电讯号。
Ⅰ.密闭系统斜率法一、原理把IRGA与光合作用同化室连接成密闭的气路系统。
将植物材料密封在透明的同化室内，给以适当的光照，同化室内CO2浓度将因植物光合而下降，用IRGA配以适当的记录仪可绘出同化室内CO2浓度随光合时间下降的曲线。
在同化室不漏气、光强度稳定、室内空气不断得到搅动的情况下，该曲线将是一条平滑曲线，在曲线的任一点作切线，即可根据切线的斜率，密闭系统的容积和同化室面积求出在该点的CO2浓度下的光合速率。
二、材料、仪器设备及试剂（一）材料：植物叶片（二）仪器设备：1. 密闭气路光合测定装置：将QGD －07型红外线CO2气体分析仪、XWT－264型自动记录仪、MXQ型气体取样器（图4）、光合作用同化室、温度转换器（测温探头可放在同化室内，输出信号接记录仪）或半导体点温计、橡皮管（内径6～7mm）、塑料气球，按图6所示连接成套，放在一辆医用小推车上。
2. 量子辐射照度计；3. 叶面积仪；4. 铁架台（带试管夹）；5. 0～50℃温度计（用以校正叶室温度）；6. 剪刀；7. 带盖搪瓷盘；8. 纱布。
（三）试剂：1. 无水氯化钙（无水硫酸钙）；2. 烧碱石棉（10目）或碱石灰。
三、实验步骤（一）光合速率的测定1. 安装仪器（1）将安装好的密闭气路光合测定装置安放在靠待测植株1～2m处，接通红外仪、录仪、取样器、温度转换器的供电电源。
红外气体分析测试技术
红外气体分析测试技术红外气体分析测试技术的原理是基于物质的分子结构与红外光的相互作用。
在分子的振动和转动过程中，会吸收红外光的特定频率，产生独特的红外吸收光谱。
不同分子的结构和化学键会导致它们的红外光谱有所不同，因此可以通过分析样品的红外光谱来确定其中所含的气体成分和浓度。
红外气体分析测试技术通常采用红外光源（例如红外线灯）作为光源，通过透过样品后被吸收的红外光，将样品与基准气体进行比较，得出目标气体浓度的结果。
常用的红外气体分析仪器有红外光谱仪、红外光谱气体分析仪、红外传感器等。
红外气体分析测试技术具有非常高的灵敏度和特异性，可以检测到很低浓度的气体，甚至在ppb（亿分之一）或ppm（百万分之一）级别下也能得到准确的结果。
它可以检测多种气体，包括有机物、无机化合物和常见工业气体等。
红外气体分析测试技术在环境监测方面有着广泛的应用，可以用于检测大气中的二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等污染物的浓度，有助于监测大气质量和气候变化。
在工业生产中，它可以用于监测工业废气的排放，以防止和控制环境污染。
在化学分析中，红外气体分析技术可以用于测定有机物的含量和结构，有助于确定化学反应的进行和产品的质量。
此外，红外气体分析技术还常用于疾病诊断，例如通过呼气中的特定挥发性气体来检测肺部疾病和消化系统疾病等。
红外气体分析测试技术的发展还面临着一些挑战和机遇。
一方面，红外光谱的分辨率和信噪比等性能需要进一步提高，以提高测量的准确性和灵敏度。
另一方面，随着红外光谱技术的快速发展，不断出现新的仪器和传感器，为红外气体分析测试技术的应用提供了更多的可能性。
总之，红外气体分析测试技术是一种非常重要和有前景的气体分析方法，具有广泛的应用领域和潜力。
随着仪器技术的不断进步和红外光谱知识的丰富，红外气体分析测试技术将在环境监测、工业生产、化学分析和医学诊断等领域发挥越来越重要的作用。
红外线气体分析仪在检测甲烷中的应用
单 元伟 白优（ 中煤科工集 团 西安研究 院有 限公司 ， 陕西 西安 ７ １ ０ ０ ５ ４ ）
摘 要： 除惰性气体及 Ｏ ： 、 Ｎ ： 、 Ｈ ： 双原子气体外 ， 大多数气体和蒸汽都具有吸收一定波长范围的红外光 的性质。当红 外光透过气 体试 样时 ， 某一 波长 范围内的光强度因气体 吸收而减少 ， 光强度减 少量与 气体浓 度成正 比， 浓度 大 ， 光 强度减 少量大 ， 根据测 出的光强度变化 情况 即可获得气体浓度 。 关键词 ： 红外技术 ； 红外吸收光谱 ； 烃 类混合气体 ； 单一烃类
２红 外线气 体 分析仪 原理
２ ． １工作 原理
ｌ ｍ ｉ ｎ内完 成 。 （ ２ ） 分析 效率 快 。通 过 一 次 光 谱 测 量 和 建 立 的相 位校 正 模 型 ， 可 以 同 时 测 定 样 品 的多 组 分 成
分或 性 质 ， 得 到 定性 和定 量的 结果 。 （ ３ ） 可提供种类繁 多的样本 。通过相应 的取 样装 置 ， 可 以直 接测 量样 品 不 同状 态 下 的 液体 、 固 体、 半固体和胶体物质， 且光谱测量方便。 （ ４ ） 样 品不需 要 使用化 学试 剂 或测 试 条件 ， 如 高温 、 高压 和 大 电流 。分 析 后 ， 不 会产生化学 、 生 物 或 电磁污 染 。 （ ５ ） 分析 成本 低 。 （ ６ ） 测试重现性好 。 （ ７ ） 对样品无损伤 ， 可广泛应用于体内分析和 临床 医 学领 域 。 （ ８ ） 红外光在普通光纤 中具有 良好的传输特 性， 易于 实现 在 线分 析 。
一
（ ９ ） 对操作人员的要求并不苛刻 ， 他们通过简 单 的 训练 即 可 操 作 。红 外 光 谱 的 问题 是 ， 它需 要 校 准和 比 较标 准 样 品 。在 许 多 情 况 下 ， 它 只是 一 个间接的分析技术 。 由于红 外 检 测 器 的 优 越 性 ， 人 们 越 来 越 多 的 应 用这 种探 测 器 ， 它 的需 求 越 来 越 高 。其 红 外 吸 收和探测率高 ， 相应的时间短 ， 而且 ， 随着越来越 广泛 的应 用 ， 我 们 要求 增 大 红 外 传 感 器 的相 应波 长， 探 测器波 长趋 向长 波段 。 随着红外传感器在微 电子技术 的发展和传感 器 从 单一 元件 、 单 功 能 集 成 和 多 方 向扩 展 。 红 外 传 感 器还趋 向于 对 原 有 探 测 器 的改 进 、 对 新 的 制 作材料的开发以及向红外焦平面阵列的高密集度 方 面 的发展 。这 方面 的研 究 者 和学 者 正在 向这 些 方向努力研究 ， 相信随着时间的推移会 有型的红外传感器应用于更加广泛的领域。
第九节不分光红外分析法
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6计算 6.1 空气中一氧化碳或二氧化碳浓度由仪器 直接读取，通常不再进行计算。 6.2 时间加权平均容许浓度按GBZ 159规定计 算。
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7 说明 7.1 本法的检出限：一氧化碳为0.1 mg/m3，二氧化碳为 0.001％；测定范围：一氧化碳为0.1～50 mg/m3，二氧 化碳为0.001％～0.5％。若浓度超过测定范围，应选择较 大量程进行测定。 7.2 本法的精密度和准确度取决于量程校准气的不确定度和 仪器稳定性误差。 7.3 由于空气中的水分对测定有干扰，在测定样品时，应将 样品空气先通过变色硅胶管，除去水分。一氧化碳的特征 吸收峰为4.65μm，二氧化碳为4.3μm，甲烷为3.3μm，因 此，甲烷不干扰本法的测定。 7.4 应使用经指定的有关机构认定的不分光红外线分析仪。
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对于多种混合气体，为了分析特定组分，在 传感器或红外光源前安装一个适合分析气体 吸收波长的窄带滤光片，使传感器的信号变 化只反映被测气体浓度变化。
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2 特点
1）能测量多种气体 除了单原子的惰性气体和具有对称结构无极性的 双原子分子气体外，CO、CO2、NO、NO2、NH3 等无机物、CH4、C2H4等烷烃、烯烃和其他烃类 及有机物都可用红外分析器进行测量； 2）测量范围宽 可分析气体的上限达100%，下限达几个ppm的 浓度。进行精细化处理后，还可以进行痕量分析； 3、灵敏度高 具有很高的检测灵敏度，气体浓度有微小变化 都能分辨出来；
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3 试剂 3.1 变色硅胶：于120℃干燥2h。 3.2 零点校准气 3.2.1 一氧化碳校准气：高纯氮（纯度99.99％）或经过霍 加拉特氧化剂和变色硅胶管净化的清洁空气。 3.2.2 二氧化碳校准气：高纯氮（纯度99.99％）或经过烧 碱石棉或碱石灰和变色硅胶净化的清洁空气。 3.3 量程校准气 3.3.3.1 一氧化碳校准气：CO/N2标准气（50 mg/m3）， 储存于铝合金瓶内，不确定度<2％。 3.3.3.2 二氧化碳校准气：CO2/N2标准气（0.5％)，贮存 于铝合金瓶内，不确定度<2％。临用前，用二氧化碳零 点校准气稀释成所需浓度的标准气体。
红外气体分析仪在高炉喷煤系统的应用
科技资讯科技资讯S I N &T NOLOGY I NFORM TI ON 2008NO .07SC I ENCE &TECH NO LOG Y I NFOR M A TI O N 高新技术高炉喷煤是指从高炉风口向炉内直接喷吹磨细的无烟煤粉或烟煤粉或这两者的混合煤粉,以替代焦炭起提供热量和还原剂的作用,从而降低焦比,降低生铁成本。
在高炉生产中起重要作用的喷煤系统对安全要求很高,如果在磨煤机、煤粉仓或布袋内C O 和O 2的含量达到一定的浓度,就容易发生燃烧,甚至引发爆炸。
所以必须在线实时监测喷煤系统C O 及O 2的含量。
在韶钢炼铁厂7号高炉喷煤系统的磨煤机出口、煤粉仓入口和布袋出口,分别安装了P A-GXH+O 2型气体分析仪用来检测CO 及O 2的含量。
当它们的浓度超过报警值,系统将由PLC 控制自动吹入N 2以降低混合气体中的CO 及O 2浓度,使系统安全运行。
1红外气体分析仪系统组成及工作原理1.1系统组成红外气体分析仪由分析部分、电气部分、控制单元部分和机箱组成。
(1)红外分析部分光源、测量池和接收器是红外线分析部分的三个主要部件。
光源部件的内部有一个用镍铬丝制成的螺旋状红外辐射源,其电压为12V ,被加热的辐射源发出2～12μm 波长的红外线,通过光源壳体内镜面的反射,变成两束平行的红外光束。
测量池由加工在同一壳体上的分析气室和参比气室组成。
在参比气室内充满不吸收红外辐射的惰性气体,分析气室的长短根据仪器的量程范围来选择测量池的尺寸。
分析气室和参比气室中间装有用于测量池恒温加热的加热器。
接收器部件主要由四个接收室、储气容器和薄膜电容器组成。
接收器上面有两个镀金触点与前置放大器的两个弹性触点进行电气连接,将接收器中产生的测量信号输入到电子处理系统中。
(2)电气部分前置放大器的输入端接有高阻(1G Ω)和+168V 的直流电压,当接收器中薄膜电容器由于压力的波动引起电容变化时,则可将其变化量转换成毫伏级的电压信号。
红外线气体分析仪原理
红外线气体分析仪原理
红外线气体分析仪通过测量物质对特定波长的红外辐射的吸收特性来分析气体的成分。
其工作原理基于分子吸收红外辐射的量与分子的浓度成正比关系。
红外线气体分析仪由一个红外灯、一组滤光器和一个红外线探测器组成。
红外灯产生特定波长的红外辐射，经过滤光器过滤掉其他波长的光线后，红外辐射穿过待测气体。
当红外辐射与气体中特定分子发生相互作用时，分子会吸收红外辐射的一部分能量。
红外线探测器接收经过气体样品的红外辐射，并将其转化为电信号。
红外线探测器根据接收到的电信号强度来确定气体中特定分子的吸收量。
通过比较样品气体与基准气体的吸收量差异，可以准确测量待测气体中特定分子的浓度。
为了提高测量的准确性，红外线气体分析仪通常采用双光束设计。
它将红外辐射分为两束，一束作为参考光束，经过一个参比腔室，另一束作为待测光束，经过被测样品。
待测光束和参考光束分别通过两个红外线探测器，然后将两个信号进行比较，从而消除光源和红外探测器的非均匀性对测量结果的影响。
红外线气体分析仪广泛应用于环境监测、工业过程控制、燃气分析等领域。
它具有高灵敏度、快速响应、测量范围广、无污染等优点，并且对大多数气体都有良好的适应性。
气体在线分析仪常见类型原理
气体在线分析仪常见类型原理气体在线分析仪是一种专门用于分析和检测气体成分和浓度变化的仪器，广泛应用于工业生产、环境监测、安全防护等领域。
根据其原理和用途的不同，气体在线分析仪可以分为多种类型。
本篇文档将简要介绍常见的气体在线分析仪类型及其原理。
红外吸收型气体在线分析仪红外吸收型气体在线分析仪是一种利用气体分子对红外光的吸收特性来检测气体成分的仪器。
当空气中的分子被红外线照射时，其中部分波长的光会被分子吸收，非吸收波长的光则不受影响。
因此，通过检测经过气体后的红外线光谱变化，可以得到气体分子的组成和浓度信息。
红外吸收型气体在线分析仪通常应用于检测二氧化碳、甲烷、氨气等气体。
激光吸收型气体在线分析仪激光吸收型气体在线分析仪是一种利用激光束经过气体时被吸收或散射的原理来检测气体成分的仪器。
激光束经过气体时，会与气体分子发生相互作用，吸收或散射部分能量。
通过检测激光束经过气体后的成分和能量变化，可以得到气体分子的组成和浓度信息。
激光吸收型气体在线分析仪通常应用于检测硫酸气、氢氯酸等气体。
催化燃烧型气体在线分析仪催化燃烧型气体在线分析仪是一种通过气体催化燃烧反应来检测气体成分的仪器。
气体通入分析仪时，先经过预处理，然后在催化燃烧器中与催化剂反应，产生燃烧产物。
通过检测燃烧产物的浓度变化，可以得到气体成分和浓度信息。
催化燃烧型气体在线分析仪通常应用于检测甲烷、乙炔等气体。
等离子体发射型气体在线分析仪等离子体发射型气体在线分析仪是一种利用气体分子受电离后释放光子来检测气体成分的仪器。
气体通入分析仪时，经过电离或加热后分子发生电离，产生等离子体。
等离子体中的气体分子受到电子和离子的碰撞后发生激发态和离解反应，释放出光子。
通过检测光子的能量和数量变化，可以得到气体成分和浓度信息。
等离子体发射型气体在线分析仪通常应用于检测氢气、铵等气体。
热导型气体在线分析仪热导型气体在线分析仪是一种利用气体热导率差异来检测气体浓度的仪器。
红外探测器的工作原理及应用
红外探测器的工作原理及应用红外技术发展到现在，已经为大家所熟知，这种技术已经在现代科技、国防和工农业等领域获得了广泛的应用。
红外传感系统是用红外线为介质的测量系统，一个典型的传感器系统各部分的实体分别是：（1）待测目标（2）大气衰减。
（3）光学接收器。
（4）辐射调制器。
（5）红外探测器。
这是红外系统的核心（6）探测器制冷器。
（7）信号处理系统。
（8）显示设备。
依照上面的流程，红外系统就可以完成相应的物理量的测量。
红外系统的核心是红外探测器，按其工作原理可分为热探测器和光子探测器两大类。
热探测器对入射的各种波长的辐射能量全部吸收，它是一种对红外光波无选择的红外传感器。
光子探测器常用的光子效应有外光电效应、内光电效应(光生伏特效应、光电导效应)和光电磁效应。
热探测器是利用辐射热效应，使探测元件接收到辐射能后引起温度升高，进而使探测器中依赖于温度的性能发生变化。
检测其中某一性能的变化，便可探测出辐射。
多数情况下是通过热电变化来探测辐射的。
当元件接收辐射，引起非电量的物理变化时，可以通过适当的变换后测量相应的电量变化。
热敏探测器对红外辐射的响应时间比光电探测器的响应时间要长得多。
前者的响应时间一般在ms以上，而后者只有ns量级。
热探测器不需要冷却，光子探测器多数要冷却。
红外探测器的应用举例红外探测器应用可以用于非接触式的温度测量，气体成分分析，无损探伤，热像检测，红外遥感以及军事目标的侦察、搜索、跟踪和通信等。
红外传感器的应用前景随着现代科学技术的发展，将会更加广阔。
1．红外气体分析仪红外线气体分析仪,是利用红外线进行气体分析"它基于待分析组分的浓度不同,吸收的辐射能不同,剩下的辐射能使得检测器里的温度升高不同,动片薄膜两边所受的压力不同,从而产生一个电容检测器的电信号"这样,就可间接测量出待分析组分的浓度"根据红外辐射在气体中的吸收带的不同，可以对气体成分进行分析。
例如，二氧化碳对于波长为2.7μm、4.33μm和14.5μm红外光吸收相当强烈，并且吸收谱相当的宽，即存在吸收带。
红外线气体分析仪测量那些气体
红外线气体分析仪测量那些气体概述红外线气体分析仪是一种用于测量气体成分的装置，它根据气体分子吸收红外线的特性来分析气体成分。
红外线气体分析仪应用广泛，被广泛用于危险气体检测、工业过程控制以及环境监测等领域。
红外线气体分析原理在红外线气体分析仪中，使用的是气体分子吸收红外线的特性来分析气体成分。
当红外线穿过气体样品时，气体分子吸收特定波长的红外线并发生能量转移。
红外线被吸收的量与气体成分的浓度成正比。
通过测量红外线被吸收的量，可以计算出气体成分的浓度。
红外线气体分析仪测量的气体种类1.烷类气体烷类气体主要是指甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷、异丁烷、正戊烷、异戊烷等简单的链状烃类气体。
红外线气体分析仪测量烷类气体的原理是通过甲烷(C-H)键的伸缩振动吸收红外线。
烷类气体的浓度范围通常为几ppm至数百ppm。
2.烯类气体烯类气体主要指乙烯、丙烯、丁烯等含有双键的烃类气体。
红外线气体分析仪测量烯类气体的原理是通过双键的伸缩振动吸收红外线。
烯类气体的浓度范围通常为几ppm至数十ppm。
3.单质气体单质气体指的是氧气、氮气、氢气等不含碳的氢气体。
红外线气体分析仪测量单质气体的原理是通过氧气(O2)或氮气(N2)的分子吸收红外线。
单质气体的浓度范围通常为几ppm至数十ppm。
4.单原子气体单原子气体指的是氦气、氩气等只有一个原子的气体。
由于单原子气体几乎不吸收红外线，因此红外线气体分析仪无法测量单原子气体的浓度。
5.氧化物类气体氧化物类气体主要是指二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)、二氧化硫(SO2)等氧化物气体。
红外线气体分析仪测量氧化物类气体的原理是通过氧化物分子吸收红外线。
氧化物类气体的浓度范围通常为几ppm至数百ppm。
结论红外线气体分析仪可以测量许多气体种类，包括烷类气体、烯类气体、单质气体以及氧化物类气体。
了解红外线气体分析仪测量的气体种类对环境监测、工业过程控制以及危险气体检测等领域的应用至关重要。
气体检测仪原理
气体检测仪原理
一：气体检测仪是一种气体泄露浓度检测的仪器仪表，主要是指便携式/手持式气体检测仪。
主要利用气体传感器来检测环境中存在的气体种类，气体传感器是用来检测气体的成份和含量的传感器。
气体检测仪中重要的部分是气体传感器，用于检测气体成份和浓度的传感器都称作气体传感器，不管它是用物理方法，还是用化学方法。
比如，检测气体流量的传感器不被看作气体传感器，但是热导式气体分析仪却属于重要的气体传感器，尽管它们有时使用大体一致的检测原理。
二：以常见的红外线气体检测仪为例，说明气体检测仪的原理：
测量这种吸收光谱可判别出气体的种类；测量吸收强度可确定被测气体的浓度。
红外线检测仪的使用范围宽，不仅可分析气体成分，也可分析溶液成分，且灵敏度较高，反应迅速,能在线连续指示,也可组成调节系统。
工业上常用的红外线气体检测仪的检测部分由两个并列的结构相同的光学系统组成。
一个是测量室，一个是参比室。
两室通过切光板以一定周期同时或交替开闭光路。
在测量室中导入被测气体后，具有被测气体特有波长的光被吸收，从而使透过测量室这一光路而进入红外线接收气室的光通量减少。
气体浓度越高，进入到红外线接收气室的光通量就越少；而透过参比室的光通量是一定的，进入到红外线接收气室的光通量也一定。
因此，被测气体浓度越高，透过测量室和参比室的光通量差值就越大。
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气体检测仪
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红外线气体分析仪的工作原理
在现阶段红外线气体分析仪在化工生产中使用已经十分广泛，组分控制的能力直接关系到化工生产的低能耗及高品质产品的关键因素。
如何确保红外线分析仪在生产中做到稳定、迅速、反映工艺数据是目前仪表维护人员需要提高的重要技术。
本文主要对红外分析仪的工作原理进行了剖析。
红外线气体分析仪是利用红外线进行气体分析。
它基于待分析组分的浓度不同，吸收的辐射能不同.剩下的辐射能使得检测器里的温度升高不同，动片薄膜两边所受的压力不同，从而产生一个电容检测器的电信号。
这样，就可间接测量出待分析组分的浓度。
1.比尔定律
红外线气体分析仪是根据比尔定律制成的。
假定被测气体为一个无限薄的平面.强度为k的红外线垂直穿透它，则能量衰减的量为：I=I0e-KCL(比尔定律) 式中：I--被介质吸收的辐射强度;
I0--红外线通过介质前的辐射强度;
K--待分析组分对辐射波段的吸收系数;
C--待分析组分的气体浓度;
L--气室长度(赦测气体层的厚度)
对于一台制造好了的红外线气体分析仪，其测量组分已定，即待分析组分对辐射波段的吸收系数k一定;红外光源已定，即红外线通过介质前的辐射强度I0一定;气室长度L一定。
从比尔定律可以看出：通过测量辐射能量的衰减I，就可确定待分析组分的浓度C了。
2.分析检测原理
红外线气体分析仪由两个独立的光源分别产生两束红外线该射线束分别经过调制器，成为5Hz的射线。
根据实际需要，射线可通过一滤光镜减少背景气体中其它吸收红外线的气体组分的干扰。
红外线通过两个气室，一个是充以不断流过的被测气体的测量室，另一个是充以无吸收性质的背景气体的参比室。
工作时，当测量室内被测气体浓度变化时，吸收的红外线光量发生相应的变化，而基准光束(参比室光束)的光量不发生变化。
从二室出来的光量差通过检测器，使检测器产生压力差，并变成电容检测器的电信号。
此信号经信号调节电路放大处理后，送往显示器以及总控的CRT显示。
该输出信号的大小与
被渊组分浓度成比例。
接收室内充以样气中的待渊组分，两个接收室中间用一个薄的金属膜隔开，在两测压力不同时膜片可以变形产生位移，膜片的一侧放一个固定的圆盘型电极。
可动膜片与固定电极构成了一个电容变进器的两极。
整个结构保持严格的密封，两接收气室内的气体为动片薄膜隔开，但在结构上安置一个大小为百分之几毫米的小孔，以使两边的气体静态平衡。
辐射光束通过参比室、测量室后，进入检测器的接收室。
被接收室里的气体吸收，气体温度升高，气体分子的热运动加强，产生的热膨胀形成的压力增大。
当测量室内通入零点气(N2)时，来自两气室的光能平衡，两边的压力相等，动片薄膜维持在平衡位置，检测器输出为零。
当测量室内通入样气时，测量边进入接收室的光能低于参比边的，使测量边的压力减小，于是薄膜发生位移，故改变了两极板问的距离，也改变了电容量C。
红外线气体分析仪可以用来分析各种多原子气体，除了单原子的惰性气体（He、Ne、Ar等）和具有对称结构无极性的双原子分子（N2、H2、O2等）外,CO、CO2、SO、NH3等无机物，CH4、烯烃、烷烃等及有机物，都可以用红外线分析仪来测量。
并且，红外线分析仪测量范围宽，可分析气体的上限达100%，下限达几个ppm的浓度，同时红外线分析仪还具有灵敏度高，测量精度高，反应快等优点。