Máy phân tích khí hồng ngoại là một dụng cụ phân tích dựa trên khí để đo thành phần khí và nồng độ của các đặc tính hấp thụ ánh sáng hồng ngoại, gián tiếp đo nồng độ khí bằng cách phát hiện sự thay đổi trong lượng hấp thụ.
Được sử dụng rộng rãi trong hóa chất, xi măng, luyện kim, nhà máy điện và các lĩnh vực công nghiệp khác để kiểm soát quá trình và giám sát khí thải; Nó cũng có thể được sử dụng để giám sát chất lượng khí quyển trong lĩnh vực bảo vệ môi trường, phát hiện khí thải từ các nguồn gây ô nhiễm, v.v. Nó cũng được sử dụng trong phòng thí nghiệm khoa học để phân tích và nghiên cứu thành phần khí.
Nguồn ánh sáng hồng ngoại của thiết bị phát ra tia hồng ngoại có bước sóng cụ thể, được hấp thụ bởi khí được đo sau khi đi qua buồng đo, và các loại khí khác nhau có bước sóng hấp thụ tia hồng ngoại khác nhau. Máy dò nhận được tín hiệu hồng ngoại sau khi khí được hấp thụ và chuyển đổi nó thành tín hiệu điện, bằng cách phân tích cường độ của tín hiệu điện, nồng độ của khí được đo có thể được xác định.
Nguyên lý hoạt động của máy phân tích khí hồng ngoại dựa trên đặc tính hấp thụ của khí đối với ánh sáng hồng ngoại, cụ thể tuân theo định luật Lambert-Beer, khi một chùm ánh sáng đơn sắc song song đi theo chiều dọc qua một vật liệu hấp thụ đồng nhất và không tán xạ, độ hấp thụ của nó tỷ lệ thuận với nồng độ của vật liệu hấp thụ và độ dày của lớp hấp thụ.
Nguồn sáng: thường sử dụng dây niken-crom để cuộn dây bức xạ nhiệt điện, nhiệt độ hoạt động trong khoảng 400-800 ℃, phát ra ánh sáng hồng ngoại phổ rộng.
Hệ thống quang phổ: quang phổ thông qua bộ lọc hoặc lưới để tạo thành một chùm đo các bước sóng cụ thể.
Buồng khí: khí được đo liên tục và liên tục đi qua một tàu có chiều dài và khối lượng nhất định (buồng khí), buồng khí được xử lý bằng cách mạ vàng để đảm bảo độ phản xạ cao, chiều dài phạm vi được thiết kế theo yêu cầu giới hạn dưới của phát hiện.
Máy dò: Nhận ánh sáng hồng ngoại sau khi đi qua buồng khí, đo sự suy giảm cường độ ánh sáng tại bước sóng hấp thụ tính năng, do đó xác định nồng độ khí. Các loại máy dò bao gồm lò phản ứng nhiệt điện bán dẫn hoặc máy dò quang dẫn, v.v.
Máy phân tích khí hồng ngoại, bắt đầu từ các đặc điểm cấu trúc của đồng hồ, có thể được chia thành hai loại: loại quang phổ và loại không phân biệt:
Máy phân tích khí hồng ngoại phân tán: Phân tán ánh sáng hồng ngoại thành các chùm có bước sóng khác nhau thông qua hệ thống quang phổ, đo sự suy giảm cường độ ánh sáng ở mỗi bước sóng riêng biệt, phù hợp để phân tích khí nhiều thành phần.
Máy phân tích khí hồng ngoại không phân biệt: Không sử dụng hệ thống quang phổ, nhưng sử dụng khí để đo các đặc tính hấp thụ của ánh sáng hồng ngoại bước sóng cụ thể, cấu trúc đơn giản và chi phí thấp hơn, thích hợp cho một thành phần hoặc một vài thành phần phân tích khí.