紅外線二氧化碳分析儀

一、核心工作原理：朗伯-比爾定律

核心原理是氣體對特定波長紅外線的選擇性吸收，遵循朗伯-比爾定律（Lambert-Beer Law）：  

當紅外線穿過含有CO?的氣體時，CO?會強烈吸收其特征波長的紅外光（CO?的特征吸收峰為4.26μm，此波長不被空氣主要成分（N?、O?）吸收，干擾極小）；  

吸收強度與氣體中CO?的濃度和紅外光穿過氣體的光程長度成正比——通過測量紅外光的衰減程度，即可反推出CO?的濃度。

二、儀器核心結構組成

由以下5個關鍵模塊組成，各模塊協同實現“紅外發射→氣體吸收→信號檢測→濃度計算"的流程：

模塊名稱       核心功能                                                                 

1. 紅外光源    發射穩定的、包含CO?特征波長（4.26μm）的紅外線（常用鎢絲燈、半導體激光器）。 

2. 氣室        容納待檢測氣體的密封腔室（需耐腐蝕、低吸附，光程長度固定，保證紅外光均勻穿過）。 

3. 濾光片      僅允許CO?特征波長（4.26μm）的紅外光通過，過濾其他波長光線，消除干擾。       

4. 紅外檢測器  接收經過氣室吸收后的紅外光，將光信號轉換為電信號（常用光電二極管、熱釋電傳感器）。 

 5. 信號處理系統  放大檢測器輸出的電信號，通過朗伯-比爾定律公式計算CO?濃度，最終顯示/輸出結果（如數字屏、RS485通訊）。 

三、主要分類及適用場景

1. 按“測量方式"分類

 類型                     工作特點                              適用場景                                            在線式（連續監測）  氣樣持續通入氣室，實時輸出CO?濃度，可長期穩定運行（需定期校準）。  工業過程控制（如發酵罐CO?監測、電廠煙氣排放監測）。

便攜式（現場檢測） 體積小、重量輕，自帶采樣泵或擴散式進氣，適合移動檢測，單次測量或短期監測。 

2. 按“氣室結構"分類

流通式氣室：待檢測氣體通過采樣泵強制通入氣室，響應速度快（通常<10秒），適合低濃度、需快速響應的場景；  

擴散式氣室：氣體通過自然擴散進入氣室，無需采樣泵，結構簡單、維護成本低，適合環境空氣等常壓、低流速場景。

四、關鍵性能指標（選型/使用核心參考）

1. 測量量程：需匹配實際應用的CO?濃度范圍（如室內空氣：0~5000ppm；工業煙氣：0~5%/100%VOL）；  

2. 測量精度：通常以“±%FS（滿量程誤差）"或“±固定值"表示（如室內型：±2%FS，工業型：±1%FS），精度越高，結果越可靠；  

3. 響應時間：從氣體進入氣室到顯示穩定濃度的時間（通常<10~30秒），快速變化場景（如呼吸監測）需選短響應時間儀器；  

4. 穩定性：長期運行的漂移程度（如8小時漂移<0.5%FS），穩定性差會導致頻繁校準，影響效率；  

5. 抗干擾能力：是否能排除水分（H?O）、一氧化碳（CO）、甲烷（CH?）等氣體的干擾。

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