三、红外线分析仪的类型和特点

（一）红外线分析仪的类型

按是否把红外光变成单色光来划分，分为不分光型（非色散型）和分光型（色散型）两种。不分光型（NDIR）：光源发出的连续光谱全部投射到被测样品上，待测组分吸收其特征吸收波带的红外光。固定分光型（CDIR）：采用一套分光系统，使通过测量气室的辐射光谱与待测组分的特征吸收光谱相吻合。

按光学系统来划分，可分为双光路和单光路两种。双光路：从两个相同的光源或者分配精确的一个光源，发出两路彼此平行的红外光束，分别通过几何光路相同的分析气室、参比气室后进入检测器。单光路：从光源发出单束红外光，只通过一个几何光路，但是对检测器而言，接受到的是两个不同波长的红外光束只是它们到达检测器的时间不同而已。

按使用的检测器类型来划分，分为气动检测器和固体检测器。气动检测器有薄膜电容、微流量检测器，气动检测器是靠气动压力差工作的。薄膜电容检测器中的薄膜振动就是靠这种压力差来驱动的，微流量检测器中的流量波动也是由这种压力差引起的。这种压力差来源于红外辐射的能量差而这种能量差是由测量光路和参比光路形成的，气动检测器一般和双光路系统配合使用。固体检测器包括光电导检测器和热释电检测器，检测元件为固体器件，固体检测器直接对红外辐射能量有响应，对红外辐射光谱无选择性，它对待测气体特征吸收光谱的选择性是借助于窄带干涉滤光片实现的。

按检测组分的数量来划分，有单组分和多组分两种。

（二）红外线分析仪的特点

（1）能测量多种气体 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、Cl2等)外，CO、CO2、NO、NO2、SO2、NH3等无机物，CH4、C2H4等烷烃、烯烃和其他烃类及有机物，都可以用红外线分析仪来测量。

（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，当采取一定的措施后，甚至可以进行痕量（ppb级)的分析。

（3）灵敏度高。

（4）测量精度高，一般都在±2%FS，不少产品能达到±2%FS。

（5）反应快，反应时间T90一般在10s以内。

（6）红外线分析仪有良好的选择性，特别适合对多组分混合气体中某一待测组分的测量，而且当混合气体中一种或几种组分的浓度发生变化时，并不影响对待测组分的测量。

四、红外线分析仪的主要部件

红外线分析仪由发送器和测量电路两大部分构成，发送器是红外线分析仪的“心脏”，它将被测组分的浓度变化转化成某种电参数的变化，再通过相应的测量电路转换成电压或电流输出。发送器又由光学系统和检测器组成，光学系统的构成部件主要有：红外辐射光源组件，包括红外辐射光源、反射体和切光（频率调制）装置；气室和滤光元件，包括测量气室、参比气室、滤波气室和干涉滤光片。

（一）红外辐射光源

按发光体种类分，光源有合金丝光源、陶瓷光源、半导体光源等。按光能输出形式分，有连续光源和断续光源两类。按辐射光谱的特征来分，有广谱（宽谱）光源和干涉光源。从光路结构考虑，有单光源和双光源之分。红外线分析仪对光源的要求：

①辐射的光谱成分要稳定；

②辐射的能量大部分集中在待测气体特征吸收波段；

③辐射光最好能平行于气室中心入射；

④光源寿命长，热稳定性好，抗氧化性好，金属蒸发物要少；

⑤光源灯丝在加热过程中不能释放有害气体。