各種紅外線氣體分析儀及特點

使用斬波器（旋轉型）進行調變機制的方法 (1-10 Hz)

方法一：雙光束法

■特點、結構及工作原理（圖11）

這就是先前的紅外線氣體分析儀（紅外線氣體分析儀的結構和工作原理）中介紹的方法。 （実際の赤外線ガス分析計の構造と動作原理）

其特點是響應速度快、靈敏度高。 使用雙紅外線光源的方法的靈敏度順序一般如下：

使用雙紅外線光源的方法的靈敏度順序一般如下：

1. 交叉調製法（雙光束）　　…方法6

2. 雙光束方法（附電容麥克風）…方法 1

3. 雙光束法（附流量感測器）…方法2

方法 2：雙光束法（含流量感測器）

■特徵、結構及工作原理（圖12）

特徵

集光模組和流量感測器的組合實現了紅外線分析儀的外部影響減少（特別是振動）、高靈敏度和小型化。

結構及工作原理

樣品池和參考池吸收的每束紅外線輻射被旋轉半月板的斬波器交替收集在集光塊中，收集到的紅外線輻射經濾光片透射進入主探測器進行測量成分。對應於進入的紅外線輻射量，在偵測器內的前室和後室中發生紅外線吸收，這增加了每個室的溫度。

同時，由於兩個腔室之間的溫差而產生封閉氣體的流動並通過流量感測器。由於流量感測器測量的流量與氣體濃度成正比，因此將其作為氣體濃度檢測訊號送至訊號處理。 透過流量感測器的氣體方向與斬波器的運動同步切換。檢測器內對被測成分的具體操作如下。

比較室的紅外線輻射進入→ 前室的封閉氣體流入後室→ 斬波器旋轉→ 樣品室的紅外線輻射進入→ 後室的封閉氣體流入前室→ 斬波器旋轉→ 比較室的紅外線輻射進入→ 重複・・・・・・・

此操作序列對應於電容式麥克風的隔膜的移動。電容式麥克風測量壓力差，而流量感測器測量流速。並且，干擾分量的補償偵測器的工作原理與被測分量的主偵測器的工作原理相同。

方法 4：單光束法（附熱釋電感測器）

■特徵、結構和工作原理（圖13）

特徵

使用熱釋電感測器的紅外線輻射偵測器不需要像氣動偵測器那樣封閉氣體。因此，小型化是最大的優點，但靈敏度比氣動偵測器低。

結構及工作原理

此方法使用偵測器的熱釋電感測器來檢測樣氣吸收的紅外線輻射，並以斬波器作為調製機構。為了檢測樣品氣體中的每種測量成分的溫度變化，針對每種測量成分使用一組濾光器和熱釋電感測器。熱釋電感測器檢測每種被測成分的紅外線吸收變化，並根據檢測和比較訊號計算每種被測成分的濃度。

【交叉調製】

使用電磁閥作為調製機構的氣體切換方法（1 Hz）

方法六：交叉調變法（雙光束）

                                                                     圖 14-1：交叉調變法（雙光束）分析儀的結構

Method 7: Cross-Modulation Method (single-beam)

■特點、結構及工作原理（圖15）

交叉調變法（單光束）在一個氣室中執行交叉調變法（雙光束）的操作。電磁閥單元的循環切換使一個氣室切換到樣品室和參考室功能，透過這些室功能的兩個偵測訊號來測量被測成分的濃度。

在這種方法中，電容式麥克風僅連接到一個腔室，因此振膜不會左右擺動，並且僅向一個方向移動。當開關轉到參考池時，隔膜回到平坦狀態。除此之外，它具有與交叉調製方法（雙光束）相同的特性。