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在食品、發(fā)酵、化工等生產(chǎn)過程中，氣體成分含量的分析控制具有十分重要的意義。例如，在發(fā)酵過程中，通過對所釋放氣體的成分分析，可以了解菌體細胞的代謝活曲通過測量歷排出的co2量可反映菌量濃度。還可通過測定co2釋放量和耗氧量的比值來獲得“呼吸商”(反映茵體細胞生理特性交化的重要參數(shù))。此外還可通過某些氣體成分含量的分抓來估計生產(chǎn)量，或者為建立數(shù)學模型、實現(xiàn)在線優(yōu)化控制等提供必要的條件。又如，在鍋爐燃燒控制中，隨著燃料成分的變化，所需助燃氣體的供給量也應相應變化，若固定不變地控制燃料與助燃空氣的比例，往往并不能得到最好的燃燒效果。因此，有必要不斷分橋煙道氣的化學成分，以隨時改變助燃氣體的供給量，使燃燒爐獲得最高的抉效率。
此外，為了保證操作人員和設備的安全，對易燃易爆、有毒氣體等也必須用分析儀表進行走續(xù)監(jiān)測報警。
氣體成份分析區(qū)表種類繁多，如紅外氣體分析儀、氧化鉛氧分析儀、抉磁氧分析儀、熱導式氣體分析儀和氣體檢測儀等。
二、紅外線氣體分析儀
近20年來，紅外技術已成為一門迅速發(fā)展的新興技術。它已廣泛地應用于各個領域。紅外線氣體分析儀，就是利用紅外吸收原理制成的一種物理式分析器，它已成為成份分析儀目的一個重要分支。由于它具有靈敏度高、量程寬、選擇性好、對非待測組分抗干擾能力強、測量準確度高、滯后小等優(yōu)點而得到了廣泛的應用。
1． 紅外輻射的特征
紅外線是一種電磁波，其波長范圍在0．76—420um之間。從電磁波譜中可知紅外輻射是波長位于可見光與微波之間的一種不可見光。與所有電磁波一樣，紅外輻射也具有反射、折射、放肘、干涉、吸收等性質(zhì)。因此，當紅外輻射通過介質(zhì)時，能夠某些分子和原于所吸收，吸收的波帶取決于分子或原子的結構。在紅外線氣體成份分擠儀中，主要利用1—25um之間的—段光譜。
由于各種氣體的分子本身都具有特定的振動和轉(zhuǎn)動頻率，只有在紅外線光譜的頻率與氣體分子本身的特定頻率相同時，這種氣體分子才能吸收紅外光譜箱射能。該分子吸收輻射能后，可部分地轉(zhuǎn)化為熱能，使溫度升高。因此可利用熱敏電阻、熱電堆等各種溫度鍍感元件，作為接收元件來測量紅外輻射的大小。這就是利用紅外線進行戊份分析的基礎之一。但是由兩個相同原子組成雙原子分子結構的氣體，如N2、o2、 H2、cl2及各種惰性氣體如He、Ne、Ar等，它們不吸收1—25um波長范圍的紅外輻肘能。所以工業(yè)紅外線氣體分析儀不能用來分析這類氣體。
工業(yè)紅外線氣體分析儀主要用來分析co、co2、cH4、c2H2、NH3、c2H5oH、c2H4、c2H6、c3h6、c3H8及水蒸汽等，其中最常分析的一些氣體如co、co2、cH4、c2H2、c2H4、的紅外吸收光譜。
綜上所述紅外線氣體分析的工作原理是基于某些氣體對不同波長的紅外輻射能具有選擇性吸收的特性當紅外線通過混合氣體時，氣體中的待測組分吸收紅外線的輻射脈使整個混合氣體因受熱而引起溫度和壓力的增加這種溫度和壓力的變化，與被測組分的濃度有關。若把這種變化轉(zhuǎn)換成便于測量的信號(如電容量變化)，就可確定待測組分的濃度。
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