紅外線(xiàn)氣體分析儀器基于氣體分子對(duì)特定波長(zhǎng)紅外線(xiàn)的選擇性吸收特性工作,其核心特點(diǎn)可總結(jié)如下:
1. 選擇性強(qiáng),抗干擾能力突出
不同氣體分子的振動(dòng)/轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)不同,僅吸收特定波長(zhǎng)的紅外線(xiàn)(如CO?主要吸收4.26μm波長(zhǎng),CO主要吸收4.65μm波長(zhǎng))。因此,可通過(guò)選擇特定波長(zhǎng)的紅外光源和濾光片,特異性檢測(cè)目標(biāo)氣體,不受無(wú)紅外吸收的氣體(如O?、N?)或非目標(biāo)紅外吸收氣體的干擾。
2. 靈敏度高,適用于微量檢測(cè)
利用紅外吸收強(qiáng)度與氣體濃度的線(xiàn)性關(guān)系(朗伯-比爾定律),結(jié)合高精度光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)低濃度氣體的檢測(cè),通常能達(dá)到ppm(百萬(wàn)分之一)甚至ppb(十億分之一)級(jí)別,滿(mǎn)足環(huán)境監(jiān)測(cè)、工業(yè)微量泄漏等場(chǎng)景需求。
3. 響應(yīng)速度快,支持實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
紅外吸收過(guò)程為物理過(guò)程,無(wú)需復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)或預(yù)處理,氣體進(jìn)入檢測(cè)池后可快速完成吸收-檢測(cè)流程,響應(yīng)時(shí)間通常在秒級(jí)(多數(shù)小于10秒),適合在線(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)(如工業(yè)過(guò)程控制、煙道氣連續(xù)分析)。
4. 穩(wěn)定性好,長(zhǎng)期運(yùn)行可靠
紅外光源(如鎳鉻絲、半導(dǎo)體激光器)和檢測(cè)器(如熱釋電探測(cè)器、光電二極管)壽命長(zhǎng)(通常數(shù)千至數(shù)萬(wàn)小時(shí)),且核心部件無(wú)機(jī)械磨損,受環(huán)境溫度、濕度等因素影響較小,長(zhǎng)期使用中漂移小,維護(hù)成本低。
5. 測(cè)量范圍寬,覆蓋多濃度場(chǎng)景
可通過(guò)調(diào)整檢測(cè)池長(zhǎng)度、光路設(shè)計(jì)或信號(hào)放大倍數(shù),覆蓋從微量(ppm級(jí))到常量(百分含量級(jí))的濃度范圍,適用于不同場(chǎng)景(如室內(nèi)空氣微量CO檢測(cè)、工業(yè)廢氣高濃度CO?分析)。
6. 非破壞性測(cè)量,不消耗樣品*
檢測(cè)過(guò)程僅通過(guò)紅外線(xiàn)與氣體分子的相互作用,不改變氣體成分和性質(zhì),也不消耗樣品,可實(shí)現(xiàn)氣體的連續(xù)循環(huán)檢測(cè)(如閉環(huán)系統(tǒng)中的氣體監(jiān)控)。
7. 適用氣體種類(lèi)多,應(yīng)用范圍廣
幾乎所有極性分子氣體(如CO、CO?、CH?、NO、SO?、NH?等)均有特定紅外吸收峰,因此可用于環(huán)保、化工、冶金、醫(yī)療、食品等多個(gè)領(lǐng)域的氣體分析。
綜上,紅外線(xiàn)氣體分析儀器憑借高選擇性、高靈敏度、快速響應(yīng)和穩(wěn)定可靠等特點(diǎn),成為氣體檢測(cè)領(lǐng)域的重要技術(shù)手段。