🧪 HORIBA CO₂监测仪的工作原理与技术特点

HORIBA的CO₂监测仪主要基于非分散红外（NDIR）吸收法。这种技术的核心是利用CO₂分子对特定波长红外光的吸收特性来测量其浓度。

❤️ 核心原理：非分散红外（NDIR）吸收法

NDIR技术的基础是朗伯-比尔定律（Lambert-Beer Law）。该定律描述了光在被物质吸收时，其强度衰减与物质浓度之间的关系：
$I=I_0\exp (-\mu cL)$
其中：

• $I_0$ 是入射光强度

• $I$ 是出射光强度

• $\mu$ 是气体的吸收系数

• $c$ 是待测气体浓度（这里指CO₂）

• $L$ 是光通过气体的路径长度（吸收池长度）

对于CO₂气体，它对特定波长（约4.26 μm）的红外光有强烈的选择性吸收。仪器通过测量这个特定波长红外光被样品气体吸收后的强度变化，就可以计算出CO₂的浓度。

⚙️ HORIBA的实现技术与特点

HORIBA在其CO₂监测仪中采用了略有不同的技术来实现高精度和稳定性，例如：

🧠 深入了解：为什么NDIR技术适合测量CO₂？

NDIR技术之所以成为测量CO₂（以及其它多种气体）的黄金标准，主要是因为：

• 高选择性：不同气体分子都有其的红外吸收指纹（特征吸收波长）。通过在探测器前放置只让4.26μm波长附近光通过的窄带滤光片，可以极大地减少其它气体的干扰，确保测量的是CO₂的浓度。

• 高灵敏度和精度：特别是采用长光程吸收池（如APNA-370的14米池）或调制技术后，能够检测非常低浓度的CO₂，并且测量结果非常精确。

• 长期稳定性：HORIBA采用的气体滤波相关轮(GFC)、交替流动调制以及内置参比气净化器等技术，都是为了克服传统NDIR可能存在的零点漂移和跨度漂移问题，从而保证仪器在无人值守的情况下也能长期稳定运行。

• 无需化学试剂：NDIR是一种物理测量方法，不会改变被测气体成分，也无需消耗性的化学试剂，维护相对简单。

📊 典型性能参数与注意事项

以部分型号为例：

⚠️ 使用注意事项：

• 环境温度：仪器通常在特定的环境温度范围内工作（例如5-40°C或0-40°C），超出范围可能影响测量精度和仪器寿命。

• 校准：即使稳定性很高的仪器，也需要定期使用零气（不含CO₂的气体，如高纯氮气）和标准浓度气体进行校准，以维持读数的准确性。校准周期可参考仪器手册或应用需求。

• 样品气要求：确保采样气体清洁、干燥，无水滴、油雾或颗粒物，以免污染气室和光学部件，影响光的透过和测量结果。必要时需配备预处理系统（如过滤器、冷干管等）。

• 流量稳定性：采样流量需保持稳定（如APNA-370约为800 cc/min ±10%，APCA-370约为0.7 L/min），流量波动可能带来测量误差。

💎 总结

HORIBA的CO₂监测仪依赖于成熟的非分散红外（NDIR）吸收原理，并通过其有的气体滤波相关（GFC） 或交替流动调制 等技术，实现了对CO₂气体的高选择性、高灵敏度、高稳定性和长期可靠的测量。