激光氣體分析儀原理?
更新時間:2026-03-09 點擊次數:80次
激光氣體分析儀 特定波長的光,通過測量光被吸收了多少,就能算出氣體的濃度。激光發射半導體二極管激光器發出一束窄帶、單色、波長可調的近紅外 / 中紅外激光。
波長掃描激光波長掃過被測氣體分子的一條特征吸收峰(每種氣體只吸收特定波長)。
光吸收氣體分子吸收光能 → 接收端光強減弱。遵循 朗伯?比爾定律:I=I0e?α(λ)?C?L
入射光強
I:出射光強
α:吸收系數
C:氣體濃度
(L\):光程長度
信號解調常用波長調制光譜(WMS)+ 二次諧波(2f)檢測,極大提高信噪比,抗粉塵、水汽、背景光干擾。
計算濃度系統根據吸收強度直接反演出氣體體積濃度 / 摩爾分數。
選擇性:只測目標氣體,幾乎不受其他氣體干擾
響應極快:毫秒級
非接觸測量:原位對射、反射、抽取都可以
量程寬:ppm 級~百分比級都能測
免維護、壽命長:無耗材、無電化學傳感器老化問題
適合惡劣工況:高溫、高粉塵、高濕、高腐蝕
激光氣體分析儀采用可調諧二極管激光吸收光譜技術(TDLAS),核心是利用氣體分子對特定波長激光的選擇性吸收來測量濃度。
發射激光
激光器發出一束波長可精確調節的單色激光,穿過被測氣體。
波長匹配
每種氣體只吸收特定波長的光,調節激光波長對準被測氣體的特征吸收峰。
光強衰減
激光穿過氣體時,部分光被氣體分子吸收,接收端檢測到的光強減弱。
氣體濃度越高,光被吸收得越多,衰減越明顯。
信號檢測與計算
通過波長調制 + 二次諧波檢測等技術提高精度,再根據朗伯 - 比爾定律,由光強衰減量直接計算出氣體濃度。
激光氣體分析儀通過發射可調諧激光,利用氣體分子對特定波長激光的選擇性吸收,檢測光強衰減程度,從而計算出氣體濃度。