红外线CO气体分析仪器的结构原理使用讲义
一氧化碳检测方法
空气中一氧化碳检验方法一、不分光红外线气体分析法1原理一氧化碳对不分光红外线具有选择性的吸收。
在一定范围内，吸收值与一氧化碳浓度呈线性关系。
根据吸收值确定样品中一氧化碳的浓度。
2试剂和材料2.1变色硅胶：于120C下干燥2h。
2.2无水氯钙：分析纯。
2.3 高纯氮气：纯度99.99% 。
2.4霍加拉特(Hopcalite )氧化剂：10〜20目颗粒。
霍加拉特氧化剂主要成份为氧化猛(MnO)和氧化铜(CuO),它的作用是将空气中的一氧化碳氧化成二氧化碳，用于仪器调零。
此氧化剂在100C以下的氧化效率应达到100%。
为保证其氧化效率，在使用存放过程中应保持干燥。
2.5一氧化碳标准气体：贮于铝合金瓶中。
3、仪器和设备3.1一氧化碳不分光红外线气体分析仪。
3.1.1仪器主要性能指标如下：测量范围：0〜30ppm；0〜100ppm 两档重现性：＜0.5%满刻度)零点漂移：＜± 2满刻度/4h跨度漂移：＜± 2满刻度/4h线性偏差：＜± 1.5满刻度启动时间：30min〜1h 抽气流量：0.5L/min 左右响应时间：指针指示或数字显示到满刻的90%＜15S3.2 记录仪0〜10mV4采样用聚乙烯薄膜采气袋，抽取现场空气冲洗3〜4次，采气0.5L或1.0L，密封进气口，带回实验室分析。
也可以将仪器带到现场间歇进样,或连续测定空气中一氧化碳浓度。
5分析步骤5.1仪器的启动和校准5.1.1启动的零点校准：仪器接通电源稳定30min〜1h后，用高纯氮气或空气经霍加拉特氧化管和干燥管进入仪器进气口,进行零点校准。
5.1.2终点校准：用一氧化碳标准气(如30ppm)进入仪器进样口，进行终点刻度校准。
5.1.3零点与终点校准复复2〜3次,使仪器处于正常工作状态。
5.2样品测定将空气样品的聚乙烯薄采气袋接在装有变色硅胶或无水氯化钙的过滤器和仪器的进气口相连接，样品被自动抽到气室中，表头指出一氧化碳的浓度( ppm)。
红外线气体分析仪(课件六)
红外线气体分析仪的基本原理
其工作原理是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。
红外线气体分析仪的特点
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
红外分析仪基本结构及主要部件
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。发送器由光学系统和 检测器两部分组成，主要构成部件有如下一 些，红外辐射光源、气室和滤光元件、检测 器
切光片
切光片的作用是把辐射光源的红外光变成断续的光， 即对红外光进行调制。调制的目的是使检测器产生 的信号成为交流信号，便于放大器放大，同时改善 检测器的响应时间特性
气室
红外分析仪中的气室包括测量气室、参比气室、和 滤波气室，他们的结构基本相同，都是圆筒形，两 端都是用晶片密封。
滤光片
红外线气体分析仪调校的主要内容和要求
相位平衡调整 调整切光片轴心位置，使其处在两 束红外光的对称点上。要求切光片同时遮挡或同时 漏出两个光源，即所谓同步，使两个光路作用在检 测器室两侧窗口上的光面积相等。
C600红外线气体分析仪器使用说明
注：其他三组分与一氧化碳操作类似。
11、输出界面：
12、模拟量输出界面：
13、1号模拟量输出调整
点击确认，有光标后可调整
确认后光标消失，数据已存储
人们一直都知道：很多材料能吸收红外辐射（由于分子内振动）对任何一种材料，它的吸收能力随波长（它的吸收光谱）变化而变化，不同材料有不同的吸收光谱，红外气体传感器运作的基本原理是依靠对以上事实的发现。表1中显示了典型的红外光谱，包括一氧化碳、丙烷、己烷和二氧化碳。
表1：吸收光谱
设计原理
所有红外气体传感器都有基本的组成部分：一个红外源（即白炽灯），探头（如热电池，烟火探头），选择适当波长的方法（如光带通过干扰过滤器）和样本元件。辐射从辐射源通过样本元件和波长选择器。波长选择对传感器的相对选择性有相当大的பைடு நூலகம்响。未被样本吸收的辐射被探头测出，对样本中目标气体的浓度值提供测量的结果。样本中的另一个探头（或渠道）被设置成另一种波长，不会被样本中任何可能出现的波长稀释，这通常被用来提供参考测量值。
预热结束后一起进入测量。
仪器上电后30分钟自动调零一次，以后的调零施加及周期按主菜单的：自动调零设定“中的设定进行。
四菜单操作说明
C600红外气体分析仪为可选配多组分检测仪器，根据不同客户的要求而定
1、上电后进入LOGO界面
2、5秒后系统进入预热调整阶段这段时间有100秒
3、预热结束后仪器进入测量状态
使用方法
外界气体通过传感器的一个底端颗粒型过滤器扩散到光学室内，内部的钽酸锂热电探测器提供输出信号，它随其表面热能的变化而改变。长寿命的钨丝
灯作为红外热源供给探测器，灯的电源电压必须是脉冲信号（如图1），最佳脉冲信号频率为4Hz 50%的占空比。对光源的调制，背景干扰因素也可以降低和消除。探测器信号包含对于直流偏移电压的多阶响应。
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。
红外气体分析仪原理
红外气体分析仪原理
红外气体分析仪的工作原理是利用红外辐射与气体分子之间的相互作用来识别和测量气体的类型和浓度。
其主要原理包括红外光源、样品室、检测器和数据处理系统。
首先，红外光源产生特定频率的红外光束，并通过光学系统引导到样品室。
红外光会穿过样品室，射向内部的待测气体。
当红外光束通过气体时，气体分子会吸收特定频率的红外光能量。
吸收的光的强度与气体中特定分子的浓度相关。
接下来，检测器会测量并比较红外光源发出的光与通过样品室后的光的差异。
任何被气体分子吸收的红外光都会使检测器输出信号产生变化。
最后，数据处理系统会分析检测器输出信号，通过对比事先设定的气体吸收谱线和实际测量的谱线，来确定待测气体的种类和浓度。
红外气体分析仪具有快速、准确和灵敏的特点，并广泛应用于环境监测、工业过程控制以及安全防护等领域。
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CO气体分析仪器的结构原理使用讲义
1 2 30
显示器
四、仪器的标定
绝对值标定法 差分值标定法
绝对值标定法
调零
参比室 0 分析室 0 1 2 0
显示器
绝对值标定法
调满刻度
参比室 0 分析室 330 1 2 330
显示器
差分值标定法
调零
参比室 300 分析室 300 1 2 0
显示器
差分值标定法
调满刻度
参比室 300 分析室 330 1 2 30
2、开机
电 源 开 关
3、程序自动启动
4、启动后的主菜单
新的测定
功能键 分别对 应上面 的小黑 框中的 英文
键盘与 计算机 相似
主 界 面
5、校正仪器
(1)流量校准
(2)零点校准
(3)红蓝光源校准
校准时H2O 和CO2的控制旋扭要放到Bypass 位置
6、数据测量
F4是最常用的， 测量按F4
2. 红外线CO2气体分析仪法的优点
迅速而准确 简单而方便 整体而连续 智能化
二、仪器的基本组成
主要由光源、气室和检测器组成
CO2 红 外 光 源
1 2
气 室
检 测 器
三、仪器的工作原理
红外线（infrared）是波长在0.75～ 400 µ m范围内的电磁波。红外线按其波 长长度划分：25～400 µ m为远红外线； 2.5～25 µ m为中红外线；0.75～2.5 µ m为近红外线。 不同气体对红外线的吸收不同。由同种 原子组成的气体分子如N2、H2、O2等均 不吸收红外线。只有由异种原子组成的 气体分子如CO、CO2、CH4、H2O等可 以吸收红外线。
co检测仪原理
co检测仪原理
CO检测仪是一种用于检测环境中一氧化碳浓度的仪器。
它的
工作原理是利用一种叫做电化学传感器的器件来测量环境中的CO浓度。
电化学传感器通常由三个主要部分组成：工作电极、参比电极和电解质。
在CO检测仪中，工作电极上涂有一种特殊的材料，该材料可以与CO发生化学反应。
当环境中的CO气体与工作
电极上的材料接触时，会引发氧化还原反应。
该氧化还原反应产生的电流会被电化学传感器测量并转换为一个电压信号。
根据这个电压信号的大小，CO检测仪可以计算
出环境中CO的浓度。
通常，测量所得的CO浓度以百分比体
积（%Vol）或以毫米汞柱（mmHg）表示。
为了保证准确性，CO检测仪还需要进行校准。
校准是指将仪
器的测量结果与已知浓度的CO气体进行比较，并对仪器进行
调整，使其能够准确地测量环境中的CO浓度。
总的来说，CO检测仪利用电化学传感器测量环境中CO气体
引发的氧化还原反应产生的电流，然后将其转换为CO浓度的
电压信号。
这种仪器在许多领域中得到广泛应用，如室内空气质量监测、工业安全等。
气体红外分析仪使用方法说明书
气体红外分析仪使用方法说明书一、概述气体红外分析仪是一种用于检测和分析气体成分的仪器。
其原理是利用气体分子在红外光谱范围内吸收红外辐射的特性，通过检测吸收光强变化来确定气体成分的含量和浓度。
本使用方法说明书将详细介绍气体红外分析仪的使用步骤和操作注意事项，以供用户参考。
二、设备准备1. 确保气体红外分析仪处于正常工作状态，在接通电源之前，检查仪器的各个部分是否完好无损；2. 准备适用于红外分析的气体样品，确保样品纯净、稳定，并具备与仪器相匹配的气体浓度范围；3. 检查仪器所需的滤光片和光源是否齐全，并清洁干净。
三、使用步骤1. 打开气体红外分析仪电源开关，待仪器启动并进入工作状态；2. 进行仪器的零点校准，即在无样品气体存在的情况下将仪器调零。
注意，在校准之前，需等待一定的预热时间，以确保仪器达到稳定状态；3. 将待分析的气体样品导入气体红外分析仪，可以通过连接气体采样管路或者使用气袋等方式导入；4. 设定所需的分析参数，包括温度范围、浓度范围等。
根据具体的仪器型号，可以通过旋钮、触摸屏或电脑软件等方式进行设置；5. 开始进行气体分析，观察并记录仪器显示的气体浓度数值。
注意，测量结果会受到环境温度、湿度等因素的影响，因此在不同的环境条件下可能需要进行相应的修正；6. 分析结束后，关闭气体红外分析仪电源开关，进行仪器的清洁和维护工作。
四、操作注意事项1. 气体红外分析仪工作期间产生的光线可能对人眼和皮肤造成伤害，请避免直接凝视光源部分，并使用个人防护设备；2. 在使用气体红外分析仪之前，应对仪器的操作方法和安全规范进行充分了解，并接受相关培训；3. 严禁使用气体红外分析仪进行超出其测量范围或不适用的气体分析，以防止仪器损坏或操作不准确；4. 如在使用过程中出现异常情况或故障，请立即停止使用，并联系维修人员进行检查和维护；5. 定期进行气体红外分析仪的校准和维护工作，以确保仪器的准确性和可靠性；6. 请妥善保管仪器附件和配件，避免丢失或损坏。
红外线气体分析仪的检测原理与构造
红外线气体分析仪的检测原理与构造(总3页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--红外线气体分析仪的检测原理与构造红外线气体分析仪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，从而间接测量出待分析组分的浓度。
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。
检测器是薄膜微音器。
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。
红外气体分析仪使用说明书
红外气体分析仪使用说明书使用说明书红外气体分析仪引言：欢迎您选购红外气体分析仪！本使用说明书旨在帮助您更好地了解和使用该仪器。
在使用前请仔细阅读本手册，并按照说明进行操作，以确保正常使用和安全。
第一章：产品概述1.1 产品简介红外气体分析仪是一种用于检测和分析气体成分的仪器。
它利用红外吸收和发射原理，对气体中的成分进行测量和定量分析，具有高效、准确、快速的特点。
1.2 主要特点- 高精度：采用先进的红外技术，具有高度精确的气体分析能力。
- 快速响应：仪器的响应时间非常短，能够实时监测并反馈结果。
- 多功能：可分析多种气体成分，满足不同领域的应用需求。
- 易操作：仪器配备直观的操作界面和简单的操作步骤，方便用户操作。
1.3 主要应用领域红外气体分析仪在以下领域有广泛的应用：- 工业生产：用于监测和控制工业过程中的气体成分，确保产品质量和生产安全。
- 环境保护：用于监测大气中的有害气体，提供环境污染监测数据。
- 仓储物流：用于检测货物运输过程中的气体成分，防止危险物质泄露。
- 生命科学：用于医疗诊断、生物实验等领域，提供相关气体浓度分析结果。
第二章：使用准备2.1 仪器检查在使用前，请先检查仪器的完整性和正常工作状态。
确保所有配件齐全，且没有明显损坏。
如发现问题，请联系售后服务中心解决。
2.2 电源连接将仪器的电源插头插入供电插座，并确保供电稳定。
务必使用原装电源适配器，以免损坏仪器。
2.3 校准和预热在正式使用前，建议对仪器进行校准和预热。
请按照校准操作说明进行操作，并根据校准结果进行相应的调整。
第三章：仪器操作3.1 仪器开机按下电源按钮，仪器会进行自检，并在显示屏上显示当前状态。
待仪器进入工作状态后，即可进行操作。
3.2 参数设置根据实际需求，设置所需的参数，包括测量范围、单位、数据存储方式等。
具体设置方法请参考仪器操作手册。
3.3 样品采集按照采样点位图或操作要求，在样品采集接口处连接气体管道或采样袋。
红外线C02气体分析仪的结构与使用
红外线C02气体分析仪的结构与使用国内外的红外线CO2气体分析仪种类很多，以下介绍广东佛山分析仪器厂生产的FQ-W 型红外线CO2气体分析仪和北京分析仪器厂生产的QGD-07型红外线C02气体分析仪的结构与使用。
一、ＦＱ型红外线气体分析仪ＦＱ型红外线气体分析仪可分为分析和电子两部分。
1.分析部分分析部分装在主箱体内（图6），其工作原理如图7所示。
图6 红外线气体分析仪主箱体主要结构图1.薄膜微音器2.左检测室3.右检测室4.校正装置5.校正杆6.前置放大器7.调零装置8.调零旋钮9.参比气室 10.滤波室 11.工作气室 12.切光片 13.光源 14.参比电机 15.同步电机 16.光对称旋钮 17.相位旋钮图7 仪器的光原理1.光源2.平面反光镜 3、4.斜面反光镜 5.切光片 6.参比气室 7.工作气室 8.薄膜微音器由光源1发出的红外光经平面反射镜2、斜面反射镜3和4反射后分成两束能量相等的平行光束，分别通过参比气室6和工作气室7而到达检测器8的两个对称的接收室。
参比气室中充入不吸收红外光的气体（如N2）。
而工作气室中不断通过待测气样，气样中的被测成份吸收了对应波长的一部份红外光，这样到达检测电容器的两接收室的红外光能量就不相等了，其差值就是△E。
检测电容器8是由两个检测室和密封在壳体内的一个薄膜电容器构成。
薄膜电容器的一个电极是个圆形金属块，它与壳体高度绝缘，由绝缘子引出导线；另一个电极是一片金属薄膜（约5微米厚）它与壳体相连，并把两个检测室隔开。
检测电容器内充被测气体，并加以严格密封。
经过参比气室进入左检测室的红外光能量为E0，经过工作室进入右检测室的红外光能量为E，左右两个检测室内的气体分别吸收红外光E0和E，受热膨胀，由于E0大于E，故左检测室的温度稍高于右检测室的温度。
按气体方程PV＝RT，左检测室的压力将稍高于右检测室的压力（其差为△P），这样薄膜将被迫凸起，薄膜电萜鞯娜萘勘湫。
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。
红外线气体检测仪器原理
红外线气体检测仪器原理一、引言红外线气体检测仪器是一种常见的气体检测设备，它利用红外线的特性来检测和分析气体成分。
本文将介绍红外线气体检测仪器的原理及其应用。
二、红外线的特性红外线是一种电磁辐射，其波长介于可见光和微波之间。
红外线辐射能量较低，不可见于人眼，但可以通过特定的光学系统进行捕捉和分析。
红外线的特性主要包括以下几点：1. 红外线能够穿透大气，不受大气中的尘埃、水汽等干扰；2. 不同气体分子对红外线的吸收特性不同，可以通过测量吸收光谱来确定气体成分；3. 红外线的能量与分子的振动和转动状态相关，可以通过测量红外线强度来确定气体浓度。
三、红外线气体检测仪器的原理红外线气体检测仪器的工作原理可以简单分为三个步骤：红外光源发射红外线，红外线经过气体吸收和传输后被红外探测器接收，探测器输出信号进行信号处理和分析。
1. 红外光源发射红外线红外光源通常采用红外发光二极管或红外激光器，它们能够发射特定波长的红外线。
红外光源的选择要根据待测气体的吸收特性来确定。
2. 红外线经过气体吸收和传输红外线经过待测气体后，会被其中的分子吸收，吸收的程度与气体成分相关。
不同气体分子对红外线的吸收特性是独特的，可以通过测量吸收光谱来确定气体成分。
3. 探测器接收红外线并输出信号红外探测器通常采用红外光电二极管或热电偶等器件，它们可以将接收到的红外光转化为电信号。
探测器的选择要根据红外光源的波长来确定。
四、红外线气体检测仪器的应用红外线气体检测仪器广泛应用于工业生产、环境监测、安全防护等领域，主要用于以下几个方面：1. 气体浓度监测红外线气体检测仪器可以准确测量气体的浓度，常用于监测工业生产过程中有害气体的浓度，如二氧化碳、甲烷等。
2. 燃气泄漏检测红外线气体检测仪器可以检测燃气泄漏，及时发现潜在的安全隐患。
在家庭和工业场所广泛应用，如天然气、液化石油气等。
3. 环境空气监测红外线气体检测仪器可以监测环境空气中的有害气体浓度，如臭氧、二氧化硫等，帮助评估环境质量并采取相应的措施。
GXH—3011A1便携式红外线CO分析仪
GXH—3011A1便携式红外线ＣＯ分析仪
一，原理及采用方式
1.不分光红外线气体分析法(NDIR)
本仪器是根据气体对红外线具有选择吸收的原理及郎伯-比尔定律而设计的。
具有体积小, 应快, 准确性高, 易于携带的特点, 能够连续测量室内外环境空气中的CO气体浓度值。
2.仪器内置泵, 可连续取样监测, 带有RS232接口, 可实时监测并将数据存储, 记录或与
计算机相连进行处理。
3.采用LCD大屏幕显示, 全功能菜单设置, 具有自动调零, 调终点, 量程切换, 全量程线
性化输出, ppm 与mg/m3转换，具有数据存储传输，计算平均值等功能，可通过串口与计算机通讯。
二，主要技术指标
1.粮程：ＣＯ：0-50.0ppm或0-200.0ppm（并可根据用户要求提供其它量程）
2.分辨率：0.1ppm
3.线性度：≤±１%F•S
4.重复性：≤０.５% F•S
5.零点漂移：≤±１%F•S／h
6.量程漂移：≤±１%F•S／3h
7.供电电源：交直流两用，220V AC或机内电池
8.重量：≤3kg
9.外形尺寸：245mm×190mm×85mm
10.选配件：RS232接口和数据实时采集处理系统软件
11.校准：配标气（可在现场进行标定）
12.过滤器：内置式过滤器，六通阀切换。
CO气体分析仪校正方法
一、系统结构及工作原理：系统是从德国进口的一台S710微机化红外线气体分析仪和一整套取样预处理系统组成，并安装在一个标准机柜内。
S710型红外线气体分析仪是分析系统的核心部分，它是由德国SICK-MAIHAK公司制造的具有国际先进水平的分析仪器。
取样探头应该安装在需要检测装置点的管道上，系统是由一套PLC控制系统来完成对3个采样点的循环采样的过程控制，当取样气泵工作时，样品气从取样探头中经过滤器后，通过取样管线到达现场仪器的“样气入口”处，经过取样电磁阀、汽水分离器将粉尘过滤、取样泵、压缩机冷凝器YL-4(出去样气中的水分)、通过切换电磁阀和样气流量计进入红外线气体分析仪，红外线分析仪能将CO的含量明确显示出来并以4－20mA的直流电流形式输出。
放空流量计是为了缩短响应时间而设置的。
气动球阀是为吹扫管路和探头中过滤器芯而设置的。
储水罐是为储冷凝水而设置的。
电磁阀是为取样、反吹管路、探头中过滤器芯和排水而设置的。
二、样气进样流量：min。
三、正常运行投入：接通S710红外线气体分析电源，预热结束－>打开PLC开关->将五通阀置于“样气”位置->按下样气1、样气2、样气3按钮－>观察PLC的、、指示灯必须全亮。
四、分析系统的零点校准1、打开零点气瓶（纯氮气瓶保证进入分析仪器的CO气体为零）上的截止开关，调节气瓶的出口压力为～。
2、关闭PLC启动开关。
断开F7空开。
3、将五通阀置于“零点”位置。
4、打开减压阀上的出口小截止阀通入零点气。
5、调整样气流量计旋钮使流量为0.5L/min。
6、按S710分析仪上的“ESC”键盘，调出主菜单。
7、选择4.2.1即选择：calibration －》manual procedure －》 1 zero gas （零点气）从零点开始整个过程。
9、按“ENTEER”键盘。
开始零点校准。
10、等到屏幕出现End： ENTER11、按ENTER键盘表明仪器接受显示的值为真实的实际值并以此计算偏离标称值的差异，即漂移值。
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2. 红外线CO2气体分析仪法的优点
迅速而准确 简单而方便 整体而连续 智能化
二、仪器的基本组成
主要由光源、气室和检测器组成
CO2 红 外 光 源
1 2
气 室
检 测 器
三、仪器的工作原理
红外线（infrared）是波长在0.75～ 400 µ m范围内的电磁波。红外线按其波 长长度划分：25～400 µ m为远红外线； 2.5～25 µ m为中红外线；0.75～2.5 µ m为近红外线。 不同气体对红外线的吸收不同。由同种 原子组成的气体分子如N2、H2、O2等均 不吸收红外线。只有由异种原子组成的 气体分子如CO、CO2、CH4、H2O等可 以吸收红外线。
六、在植物生理研究中的应用
测定光合速率 测定呼吸速率 作光—光合作用曲线：光补偿点，光饱和点，表观 量子产额，量子效率 作CO2—光合作用曲线：CO2补偿点，CO2饱和点 作温度—光合作用曲线：光合作用最低温度，最适 温度，最高温度 测定光呼吸速率：零气法；外推法 测定蒸腾速率；气孔导度等
P
F
C
D A
P
F
D
P. 气泵
开放式气路系统 F. 流量计 C. 同化室 D. 干燥器 A. 红外线CO2分析仪
光合速率计算
C F 273 .15 P Pn S 22.4 273 .15 t 1.01325
式中：Pn——光合速率，µ mol CO2／(m2· s)。 ΔC——CO2浓度落差C1－C2，µmol/mol。 S——叶片面积，m2。 F——气体流量，L/s。 t——同化室的温度，℃ P——为气压，MPa。
红外线 CO2气体分析仪器的 结构、原理、使用及在植物 生理研究中的应用
一、引言
植物在生命活动过程中，常伴有CO2的释 放与吸收。CO2量的变化能标志植物生理 生化活性的强弱。 光
CO2+H2O
光合细胞
பைடு நூலகம்
(CH2O)+O2
1.光合作用测定方法
改良半叶法 PH比色法 氧电极法 红外线CO2气体分析仪法
Conductance to H 2 O (mol H 2 O m -2 s -1 )
Reference cell CO 2 (μmol CO 2 mol -1 ) Sample cell CO 2 (μmol CO 2 mol -1 ) Intercellular CO 2 concentration (μmol CO 2 mol -1 )
LI-6400便携式光合作用测定系统
一、仪器
二、仪器的优点
1、叶室环境可以调控。如可以测在不同温度、 光强、CO2浓度下的光合作用。
2、测定参数多。
3、数据可存储，可与计算机连接。
4、反应灵敏。
5、固定叶面积，仪器自动计算各参数结果。
三、可测定的主要参数
Photosynthetic rate (μmol CO 2 m -2 s -1 )
1 2 30
显示器
四、仪器的标定
绝对值标定法 差分值标定法
绝对值标定法
调零
参比室 0 分析室 0 1 2 0
显示器
绝对值标定法
调满刻度
参比室 0 分析室 330 1 2 330
显示器
差分值标定法
调零
参比室 300 分析室 300 1 2 0
显示器
差分值标定法
调满刻度
参比室 300 分析室 330 1 2 30
三、仪器的工作原理
红外线经过CO2气体分子时，其辐射能量减 少，被吸收的红外线辐射能量的多少与该气 体的吸收系数（K）、气体浓度（C）和气 体层的厚度（L）有关，并符合朗伯—比尔 定律，可以用下式表示： KCL E=E0e 式中：E0——入射红外线的辐射能量； E——透过的红外线的辐射能量。
显示器
五、IRGA法测定光合速率 的气路系统
开放式气路系统 密闭式气路系统
1.开放式气路系统
该系统用双气室IRGA，以气泵为动力， 将流经同化室前的空气（参比气体）泵 入参比气室，流经同化室后的空气（样 本气体）泵入分析气室，最后将气体排 出，由仪器测出参比气体和样本气体的 CO2浓度差，根据气体流量、同化室中 叶片的面积，求出叶片的光合速率。
三、仪器的工作原理
CO2 气体能吸收红外线四个区段的能量， 吸 收 峰 的 波 长 分 别 在 ： 2.66 µ m 、 2.77 µ m、4.26 µ m、14.99 µ m，其吸收率分 别为 0.54 ％、 0.31 ％、 23.2 ％、 3.1 ％。 峰值为 4.26 µ m 的吸收率最高，在 CO2 浓 度较低时，在特性波长（ 4.26 µ m ）下， 被CO2气体吸收的红外线辐射能量与CO2气 体的浓度呈线性关系。
C V 273 .15 P Pn t S 22 .4 273 .15 t 1.01325
式中：Pn——光合速率，µ mol CO2／(m2· s)。 ΔC——CO2浓度落差C1－C2，µmol/mol。 Δt——测定时间，s。 S——叶片面积，m2。 V——同化室（包括气路系统）体积，L。 t——同化室的温度，℃。 P——为气压，MPa。
Transpiration rate (mmol H 2 O m -2 s -1 )
Reference cell H 2 O (mmol H 2 O mol -1 ) Sample cell H 2 O (mmol H 2 O mol -1 ) Relative humidity in the sample cell (%) Flow rate to the sample cell (μmol s -1 )
四、 IRGA检测原理
检测器是光电导型锑化铟半导体元件。 参比气室 红外线辐射能量不变 分析气室 红外线辐射能量减少→半导体 的电阻下降
CO2浓度→红外线辐射能量→电容变化
当在半导体外加一个稳定电流时，由于受 电阻变化的影响，输出的信号电压值也随 CO2浓度而变化。
参比室 300 分析室 330
2.密闭式气路系统
被测植物或叶片密闭在同化室中，不与 同化室外发生任何的气体交换，同化室 内的CO2浓度因光合作用而下降，可用 IRGA测定同化室内CO2浓度的下降值， 计算光合速率。
光
C
D
P
A 330
密闭式气路系统 P. 气泵 C. 同化室 D. 干燥器 A. 红外线CO2分析仪
光合速率计算