EMIA和EMGA就是在特定条件下使样品生成气体并用非分散红外法（NDIR）或热导率法（TCD）测定这些气体的设备。所以，关键部件是作为气体产生源头的加热炉和测定这些气体的检测器。
在EMIA和EMGA上，有3种类型的加热炉用于加热样品产生气体。碳和硫分析时可使用感应炉或电阻炉加热样品。氧、氮和氢分析时使用脉冲炉。下面是对这些不同加热炉的描述。
加入样品和助燃剂的陶瓷坩埚周围设置有一个感应线圈。在通氧气流条件下，采用电磁感应方式加热样品，高温通常超过2300°C。碳和硫在高温下与氧反应生成CO、CO2和SO2。
Principle of the induction furnace
使用感应炉时，无法确定样品加热时的准确温度，但仍然可以通过控制施加的电流，在一定范围内调整可控制加热温度，从而在在分析周期内优化测量条件。
以下示例说明了此功能，并显示了被原油污染的钢样测试的过程。红色曲线是参照施加电流的温度曲线。设置低温过程用于加热样品使其表面源于污染的碳释放；然后进入设置的高温加热过程加热钢样使其熔融氧化从而分析其中的碳和硫。
将样品放入瓷舟中，瓷舟位于温度均匀的水平设置电阻炉的中间。电阻炉加热温度可达到1450°C，使用电阻和热电偶进行温度控制。在电阻炉中，样品的准确温度是可控的，并可以在测量过程中改变。与感应炉一样，加热是在氧气流中进行的，碳和硫在高温下与氧气反应生成CO、CO2和SO2。
In a resistance furnace, the sample can be slowly burned and programmable temperature curves can be set up.
在电阻炉中，样品可缓慢燃烧，并可设置可编程温度曲线。因此，可以精确分离来自样品表面元素的信号和样品材料本身元素的信号。
电阻炉型碳/硫分析仪的典型应用包括复印机用碳粉或碳化硅中游离碳的测量。
脉冲炉用于氧/氮/氢分析仪。将样品置于石墨坩埚中，坩埚位于两个电极之间。通过一系列电压脉冲产生并维持非常高的电流，以熔化坩埚内的样品和可能需要的助熔剂。坩埚本身导电，但不熔化，因为碳在5800°K时才升华，这高于包括W在内的所有金属的熔点温度。
在石墨坩埚中被惰性气体包围，元素氢和氧被还原为H2和N2气体，而氧与坩埚中的碳反应生成CO。
对脉冲炉的输出电流进行监测，在分析过程中可以改变输出电流，以优化检测方法，并能将来自表面污染的元素成分与样品材料本身的成分分离，或辅助判别样品中以不同形式存在的元素，如以下示例所示。
The output current of the impulse furnace is monitored and it can possibly be changed during an analysis sequence to optimize the method and perform separation of surface contamination from bulk content or for the identification of different forms of the elements.
The output current of the impulse furnace is monitored and it can possibly be changed during an analysis sequence to optimize the method and perform separation of surface contamination from bulk content or for the identification of different forms of the elements,
The main components of an NDIR sensor are an infrared light source, a sample chamber (cell), an optical filter and an infrared detector.
EMIA和EMGA使用非色散红外检测器（NDIR）和热导率检测器（TCD）。
非色散红外检测器（NDIR）的主要部件有红外光源、样品室（池）、滤光片和红外探测器。
根据比尔-朗伯定律，样品室中的气体会吸收特定波长的红外光，这些波长的红外光的强度衰减由红外探测器测量，进而确定相应气体的浓度。
Carbon Monoxide Infrared Spectrum
Analyzers, Ambient NOx Monitors and Stack Gas Analyzers.
光学滤光片隔离非被测气体分子吸收波长的光。光源信号被斩波或调制，以消除热背景信号对所需信号的干扰。NDIR探测器用于检测CO2、CO、SO2和H2O（当用NDIR方法测量H时）。对于CO2，使用两个探测器和两个最佳滤光片，以尽可能高的精度测量低浓度和高浓度CO2。
非色散红外检测技术（NDIR）是HORIBA的核心技术，HORIBA作为NDIR分析技术的佼佼者，提供先进的红外检测仪器。非色散红外检测技术应用于多种仪器设备，涵盖广泛的应用：汽车尾气分析仪、环境氮氧化物监测仪和烟气分析仪等。
热导率检测器（TCD）使用惠斯通电桥（见下图）。
参比池仅充载气，当加热炉加热样品时，样品池将看到变化，测量气体被携带并引入其中。
TCD没有选择性----只测量电阻率的变化。如果在样品池中引入一种以上的气体，测量结果将是所有气体导致的电阻率变化的结果。所以，任何不需要测定的气体必须在检测前去除，以确保结果准确可靠。
TCD用于测量N2。TCD也用于检测H2，尤其是需要高灵敏度的应用场合。
工作原理要求被测气体和载气的热导率具有非常大的差异，以便获得更高的灵敏度。由于氩气的热导率和氮气的太接近，无法提供良好的灵敏度，因此需要用氦气作为载气来测定氮（见下表）。如果使用氩气将导致灵敏度降低100倍。对于专用测氢的分析仪，使用氩气作为载气，因为两者热导率的差值大于氦气与氢气热导率的差值。使用TCD检测H2的灵敏度至少提高了10倍，这解释了为什么TCD是苛刻应用中低氢检测的适配技术。
| 气体 | 热导率 (k/10-4Wm-1K-1) |
|---|---|
| He (载气)) | 1649 |
| N2 (目标气体) | 294 |
| Ar (载气) | 201 |
| H2 (目标气体) | 2033 |
A schematic of Wheatstone bridge.
相关产品
碳硫分析仪
碳硫分析仪
碳/硫分析仪
氧/氮/氢分析仪
氧/氮/氢分析仪
氢分析仪
如您有任何疑问，请在此留下详细需求信息，我们将竭诚为您服务。
