红外（IR）和 FTIR 气体分析

IR 和 FTIR 光谱法如何工作？

许多气体在各自的特定波长吸收红外（IR）光；这种吸收如同气体的“指纹”。通过测量穿过气体池的红外光在哪些波长衰减及衰减程度，即可确定气体的种类和浓度。

FTIR（傅里叶变换红外）光谱仪使光通过干涉仪，同时检测所有波长。所得信号经傅里叶变换转化为光谱。将多组分混合物的光谱与组分光谱库比对，即可计算每种气体的浓度。便携式 IR 分析仪使用可变波长滤光片和多次通过的长光程气体池，可在单一波长测量，也可根据谱库测量多种组分。

光学气体成像

红外吸收也用于气体泄漏成像。光学气体成像（OGI）相机捕捉气体在特定波段吸收的光，使不可见的气团变得可见。该方法用于甲烷、CO₂ 和许多 VOC 的泄漏检测。

IR 和 FTIR 的测量对象和应用场合

IR 和 FTIR 方法应用广泛：

• 工作场所暴露、工业卫生以及进入受限空间前的测量
• 泄漏检测和 LDAR 检查
• 排放和工艺气体的多组分分析
• CO₂ 纯度监测等过程质量控制应用

IR 和 FTIR 的优势和局限

一台仪器可测量数十甚至数百种气体和蒸气。该方法不改变样品，也无需额外试剂。可通过更新谱库添加新组分。

局限：水蒸气和 CO₂ 等强吸收物质可能干扰某些组分的测量，光谱分析会考虑这些影响。对称气体（O₂、N₂、H₂）无法用红外测量。多次通过气体池和光学部件对污染敏感，需要定期调零。

IR 和 FTIR 的仪器选型

选型时应考虑应用是固定式还是便携式、目标组分是否在谱库中、测量范围和危险区域分类。进行泄漏检测时，应结合测量环境的温度和风况评估相机的检测能力。

Tetra 与 IR/FTIR 解决方案

Tetra 在土耳其提供基于红外的分析和成像解决方案的供货、调试和服务。产品范围包括 Thermo Scientific MIRAN SapphIRe 便携式 IR 气体分析仪和 Opgal EyeCGas Multi OGI 气体泄漏相机。Tetra 还提供基于 FTIR 的 CO₂ 杂质监测系统，作为工艺气体分析系统的一部分。