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红外光谱与气体分子的选择吸收
红外光谱属于分子吸收光谱，处于可见光区 与微波区之间，又可细分为近红外光区、中红外光区、远红外光区。分子具有各种不同形式的能量，包括振动能量、转动能量、平动能量等。分子 的振动能量比转动能量大，当发生振动能级跃迁时，必定伴随转动能级的跃迁，因而 无法单纯测量振动能量，只能得到分子的振动-转动光谱，因此，红外光谱又称分子 振动-转动光谱。在量子力学原理中，光是由光子组成的，分子的运动能量是量子化 的。分子的振动都有一个内在的频率，由于不同的分子具有不同的微观结构，从而具 有不同的内在频率。从微观角度来看，当气体受到红外光辐射时，如果光子频率与分 子内在的振动频率不同，分子振动是不受影响的；如果相同，即产生共振，江苏小型便携式CO分析仪****。气体分子 选择性地吸收这些特定频率的光子，江苏小型便携式CO分析仪****，从而振幅增大，能量增加，由低能级状态跃迁到 高能级状态，江苏小型便携式CO分析仪****。在宏观上表现为光的强度变小。这种由于分子微观结构不同而导致的吸 收光子的波长不同的吸收现象称为气体分子的选择吸收。红外气体传感器就是基于气体分子对红外辐射具有选择吸收的特性而研制出来 的。
在煤矿井下、化工厂、钢铁冶金等行业中都有大量 的cO生成，日常生活的天然煤气也含有大量的cO。 特别是当井下发生煤层气泄漏或在特殊煤层地质条件 下，可能使矿井CO气体涌出局部积聚而超标，因此检 测C0对维护工业安全生产、预防中毒和保障工人生命 安全具有重要的意义。本文通过分析cO浓度红外检测技术原理和方法，给出了其硬件实现的系统方案。红外热释电红外探测器输出的原始信号为mv 级，为了提高测量精度需要对信号进行放大和滤波，信号调理电路如图1，由于测量信号和参考信号的调理电路结构是完全一致的，图1只给出其中一路的调理电路，放大器选用‘几C2254，它具有输入噪声小、输入阻抗高、开环增益大等特点。输入信号首先经过隔直电 容cl，滤除原始信号中的受温度影响较大的直流电压，得到类似正弦的交流信号，输出信号为一平滑稳定的正弦信号，其直流偏置为事先设定的+1．65V
中船重工安谱GFC-500A便携式红外CO分析仪采用非分光红外光谱技术，基本原理是CO分子对特定红外光具有吸收效应。该仪器通过设计稳定可靠的多次反射吸收池来提高检测灵敏度，并采用气体滤波技术增强复杂环境下的抗干扰能力。
中船重工安谱便携式红外CO分析仪符合《公共场所卫生检验方法》的国家标准，满足JJG635-2011《一氧化碳、二氧化碳红外线气体分析器》中规定的计量检测要求，已通过国家计量部门的型式评价，并取得了生产许可证书。产品可***应用于环境监测、化工、石油、仓储、疾控等领域。
红外吸收光谱法检测气体是目前应用*****的气体检测方法，以此原理制作 的气体检测仪具有精度高，选择性好，性能稳定等特点。红外光谱法吸收法是利 用气体分子对红外光具有特定吸收谱这一特性来实现的，也即是不同的气体对某 -特定波段的红外光具有吸收能力。而这个特定波段红外光就称为该气体的红外 吸收峰，不同的气体的红外吸收峰是不一样的，即使在混合气体环境中各气体之 间的红外吸收也不会相互干扰。某一待测气体吸收的能量大小与该气体在红外光 区内的浓度有关，浓度越大吸收能量越多。因此，可以通过检测红外光的强度的 变化来检测气体的浓度
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