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　　一、甲烷、二氧化碳、一氧化碳氣體的紅外吸收光譜

　　氣體的特征吸收與光的波長有關，即氣體對光的波長有選擇性。在被測氣體的光吸收過程中，不同的氣體物質(zhì)體現(xiàn)出不同的吸收峰和吸收譜，其決定了用氣體光譜吸收法測量的選擇性和鑒別性。以 CH4 為例，紅外光譜吸收檢測技術選取的 CH4 氣體特征吸收譜線位于近紅外區(qū)域。

　　二、紅外光譜吸收氣體檢測技術的優(yōu)勢

　　1）檢測精度高。紅外檢測和光干涉檢測都是通過光對氣體物理量進行檢測，不受氣體流速的影響。

　　2）量程范圍寬。可高精度檢測 0~99% 的 CH4、CO2、CO 氣體。而催化燃燒式傳感器一般只能檢測 0~4% 左右。

　　3）反應靈敏度高。同一環(huán)境下響應速度明顯快于催化燃燒式傳感器。由于催化燃燒式傳感器工作過程中要消耗 CH4 氣體，在低流速狀態(tài)下靈敏度會明顯低于非分光紅外光譜吸收檢測法。

　　4）選擇性好。對于混合氣體檢測，各種氣體吸收各自對應頻率的特征頻率光譜，是互相獨立、互不干擾的。這為混合氣體中某種特定氣體濃度的檢測提供了條件。

　　三、紅外在線氣體分析儀在煤礦生產(chǎn)中的應用

　　隨著紅外光譜吸收檢測技術的不斷發(fā)展，近年來出現(xiàn)一種利用濾光片實現(xiàn)非分光紅外光譜吸收監(jiān)測技術，基于差分吸收方式來實現(xiàn)測量儀器的小型化和低功耗、低成本，并在煤礦監(jiān)測域得到推廣應用。

　　紅外光源發(fā)出的紅外光經(jīng)過充有待測氣體的氣室后到達兩片中心波長不同的濾光片，測量濾光片允許目標氣體特征吸收波長的光通過，參比濾光片允許不可能被目標氣體吸收的紅外光通過（作為環(huán)境因素影響的補償），經(jīng)過濾光片篩選的紅外光分別到達紅外線探測元件轉(zhuǎn)換為電信號。

　　光經(jīng)過探測器時，由于目標氣體對特征波長的吸收，探測元件接收的剩余特征光能量有所減小，從而輸出的電信號會隨濃度而改變。而參考元件輸出的信號不會改變，并且參考通道信號的引入可有效的補償由于光源衰減、器件老化、氣室污染、溫度改變等因素引起的探測元件信號變化，從而實現(xiàn)目標氣體濃度的準確測量及長*期穩(wěn)定性。

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