红外线气体分析器的类型介绍

目前使用的红外线气体分析器类型很多，分类方法也较多。

（1）采用分光技术进行分类

根据是否采用分光技术来划分，可分为分光型（色散型）和非分光型（非色散型）两种。

①分光型（DIR）：分光型是根据待测组分的特征吸收光谱，采用一套分光系统（可连续改变波长），使通过介质层的辐射光谱与待测组分的特征吸收光谱相吻合，以对待测组分进行定性、定量的测定。这类分析器的优点是选择性好，灵敏度也比较高。缺点是分光系统分光后光束的能量很小，同时分光的光学系统任一元件位置的微小变化，都会严重影响分光的波长。所以一直用于工作条件很好的实验室。因此把分光型也称为实验室型。

②非分光型（NDIR）：光源发出的连续光谱全部都投射到被测样品上，待测组分吸收其特征吸收波带的红外光，由于待测组分往往不止一个吸收带，例如，CO2在波长为2.6~2.9 μm及4.1~4.5 μm处具有吸收峰，因而就NDIR的检测方式来说具有积分性质。因此非分光型仪器的灵敏度比分光型高得多，并且具有较高的信噪比和良好的稳定性。其主要缺点是待测样品各组分间有交叉重叠的吸收峰时，会给测量带来干扰，或者说其选择性较差。但可在结构上增加干扰滤波气室等办法去掉这种干扰的影响。

（2）采用光学系统进行分类

根据是否采用光学系统来划分，可以分为双光路（双气室）和单光路（单气室）两种。

①双光路（双气室）：从精确分配的一个光源，发出两路彼此平行的红外光束，分别通过几何光路相同的测量气室、参比气室后进入检测器。(www.xing528.com)

②单光路（单气室）：从光源发出的单束红外光，只通过一个几何光路（分析气室），但是对于检测器而言，接收到的是两束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。这是利用滤波轮的旋转（在滤波轮上装有干涉滤光片或滤波气室），将光源发出的光调制成不同波长的红外光束，轮流送往检测器，实现时间上的双光路。为了便于区分这种时间上的双光路，通常将测量波长光路称为测量通道，参比波长光路称为参比通道。

（3）使用的检测器类型进行分类

红外线气体分析器中使用的检测器，目前主要有薄膜电容检测器、微流量检测器、光电导检测器、热释电检测器4种。根据结构和工作原理上的差别，可以将其分成两类，前两种属于气动检测器，后两种属于固体检测器。

①气动检测器：靠气动压力差工作，薄膜电容检测器中的薄膜振动靠这种压力差驱动，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，所以气动检测器一般和双光路系统配合使用。非分光红外（NDIR）源自气动检测器，气动检测器内密封的气体和待测气体相同（通常是待测气体和氩气的混和气），所以光源光谱的连续辐射到达检测器后，它只对待测气体特征吸收波长的光谱有灵敏度，不需要分光就能得到很好的选择性。

②固体检测器：光电导检测器和热释电检测器的检测元件均为固体器件，根据这一特征将其称为固体检测器。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。与其配用的光学系统一般为单光路结构，靠相关滤波轮的调制形成时间上的双光路。这种红外分析器属于固定分光型仪器。

由上所述可以看出，这两类检测器的工作原理不同，配用的光路系统结构不同，从是否需要分光的角度来看，两者也是不同的。因此，可以将红外线气体分析器划分为两类：采用气动检测器的不分光型双光路红外分析器和采用固体检测器的固定分光型单光路红外分析器。

这两类仪器相比，前者的灵敏度和检出限明显优于后者，而后者的结构简单、调整容易、体积小、价格低又胜过前者。前者是红外线气体分析器的传统产品，也是目前的主流产品。