红外气体分析仪的工作原理

红外吸收特性：多原子分子（如 CO₂、CO、CH₄等）化学键振动 / 转动频率固定，仅吸收对应波长红外光，形成特征吸收峰，此为定性定量基础。例如 CO₂在 4.26μm 有强吸收峰，CO 在 4.65μm 处有特征吸收峰。

比尔 - 朗伯定律：吸光度 A=εcl（ε 为摩尔吸光系数，c 为气体浓度，l 为光程）。仪器固定 ε 和 l，通过测吸光度 A 可算浓度 c。

红外发射：红外光源（如微型陶瓷光源）发射广谱红外光，经光学系统准直后入射气室。

气体吸收：红外光穿过含待测气体的气室，特定波长光被对应气体选择性吸收，光强衰减与浓度正相关。

滤波与检测：检测器带特定波长滤光片，仅接收目标波长光，将光信号转为电信号（如电容、热释电信号）。

信号处理：对比参考气室与测量气室信号差异，经放大、补偿、运算，输出气体浓度值。

红外气体分析仪（以 NDIR 为主流）凭借高选择性、高灵敏度、稳定性强的特点，广泛应用于需要定量检测多原子气体（CO₂、CO、CH₄、SO₂等）的场景，核心应用领域如下：

1. 工业过程监测：

   化工、冶金、建材行业：实时监测生产流程中原料 / 尾气的 CO、CO₂、CH₄浓度，把控反应进程、优化工艺参数，同时预防有毒气体泄漏。

   半导体制造：检测洁净车间内的有害气体，保障生产环境与产品质量。

2. 环境保护与碳排放管理

固定污染源监测：监测电厂、钢厂、化工    厂的烟气排放（SO₂、NOₓ、CO₂），符

合环保法规要求。

碳排放核算：用于企业、园区的碳排放

在线监测，支撑碳中和目标达成。

环境空气监测：城市空气质量站布设

设备，检测空气中的挥发性有机物（部

分红外可测）、温室气体。

3、能源与燃气行业

燃气输配与泄漏检测：监测天然气管道

的 CH₄浓度，预防泄漏引发的爆炸风

险；检测燃气组分，保障热值稳定。

燃煤 / 燃油电厂：监测锅炉燃烧效率，

通 过 O₂、CO₂浓度调整风煤比，降低能

耗与污染物排放。

4、农业与畜牧业

温室大棚：精准监测 CO₂浓度，指导施

肥与通风，提升作物光合作用效率。

畜禽养殖场：监测氨气（部分红外机型

可测）、甲烷浓度，改善养殖环境，减

少疫病发生。

5、医疗卫生领域

临床监测：麻醉监护、呼吸机配套设备，检测患者呼出气的 CO₂、CO 浓度，辅助

诊断呼吸功能与代谢状态。

医用气体质控：检测氧气、氮气等医用气

体的纯度，保障临床使用安全。

6、安防与矿业

矿井安全：监测井下瓦斯（CH₄）、一氧

化碳浓度，预警瓦斯爆炸与中毒风险。

密闭空间检测：地下管网、隧道等密闭环

境的有害气体筛查，保障作业人员安全。