• 本文目录导读：
• 1、一. 红外光谱技术简介
• 2、二. 红外气体分析仪原理
• 3、三. 红外CO2气体分析仪原理
• 4、四. 红外CO2气体分析仪优缺点
• 5、五. 红外CO2气体分析仪在环境保护、安全防护领域中的应用案例

随着工业化发展和环境污染的日益加重，对大气中有害气体进行监测并实现控制已成为保护生态环境、建设绿色世界的必要手段。而作为一种高精度、低成本、无需样品处理等优点突出的监测装置——红外光吸收气体分析仪（Infrared Absorption Gas Analyzer），也逐渐应用于大气污染监管领域。

一. 红外光谱技术简介

在了解红外CO2气体分析仪之前，我们需要先了解一下基础知识——红外光谱技术。物质由不同元素或基团组成，每一个元素或基团都具有特征性质，在不同能量级上存在带电子状态转移过程与振动旋转状态转移过程，并散发出特定频率波长的辐射能量。当这些经历几何极化后产生相互作用时就会产生磁偶极震荡，即所谓的“分子振动”。

红外光谱技术正是通过测量这些不同物质在吸收或辐射较长波长（6000~400 cm-1）处的强度变化曲线（称为吸收光谱），进行结构和成分的分析。当一束连续可见光从一个涂有该物质样品表面激发时，透过样品后剩下被吸收掉部分就会呈现出经特定波长滤镜筛选出来的衰减式图像，即可根据吸收率计算出相应能级上存在哪种振动模式或基团。

二. 红外气体分析仪原理

红外气体分析仪可以利用这个原理对大气中含有CO2、H2O等气体组份进行快速检测，并实现其定量与定性鉴别。其中：● 半导体型红外气体传感器：利用二硫化锑杆作为敏感元件，在CCD控制信号下产生电流差异输出信号。● NDIR型红外传感器：使用大气中可见光不能穿过而红外波长可以穿透的物质——二极管及半导体材料来实现，具有高精度、无需样品处理等优点。● NDUV型紫外-可见光传感器：主要用于检测O3、NOx和SO2等污染物，采用惰性荧光试剂与阳离子共存时发生荧光素化反应，并转换成UV-Signal信号输出。

三. 红外CO2气体分析仪原理

红外CO2气体分析仪是一种专门针对大气中二氧化碳进行监测的设备。其基本原理就是利用了CO2能量吸收峰（4.26μm）在650摄尔文以上特征状态下，利用滤镜滤除其他波长范围内辐射产生干扰信号，并通过检测上述范围内经过涂层膜接触到待检流体抽样后形成微小环境影响后所引起的最终信号差异，并将数据通过放大电路及数字转换芯片处理为比例关系至显示画面或输出报警信号。

具体分析过程如下：

四. 红外CO2气体分析仪优缺点

优点：1）对二氧化碳高敏感度：可以快速实现环境中 CO₂ 的连续监控，并能够记录和准确计算出其排放水平。

2）稳定性好：该设备不受湿热、温度变化等影响，并可在恶劣的环境条件下工作。且传感器反映灵敏， 报警功能及时有效。

3）易于使用操作简便：普通用户只需按照指示标注将传感器放置于待检测区域即可轻松获取数据，并将其与现有监控数据进行比对；

4）成本不高：由于使用的材料和工艺简单，所以它的制造成本相对较低。

5）长寿命并且易于维护。

缺点：1）受到其他气体影响：当 CO₂ 与空气中其他物质结合时，就会产生假传感信号。因此，在实际应用场景下需要根据设备要求选择不同的检测方法以保证准确性；2）灵敏度无法调节：红外CO₂ 气体分析仪通常具有固定范围，其返回结果是个定量值而非一个函数关系式。这导致用户无法通过改变灵敏度来适应特定应用或环境条件等需求。

五. 红外CO2气体分析仪在环境保护、安全防护领域中的应用案例

1) 大型化工厂的尾部处理过程中排放的二氧化碳大多经过该技术监控；

2)

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