在线分析仪器及分析系统设计与应用技术1

在线气体分析仪器及分析系统与应用技术讲座第一部分（1）第一讲在线分析仪器概述/第二讲红外分析仪主讲人：朱卫东2011年热烈欢迎参加班的全体同仁 本期培训班技术讲座内容分两大部分： 第一部分内容为《在线气体分析仪器设计与应用技术》 分为九讲，分别介绍：在线气体分析仪器概述、红外气体分析仪器、顺磁式氧分析器、热导式气体分析器、电化学式气体分析器、在线气相色谱仪、半导体激光光谱分析仪、紫外-可见光谱分析仪、在线硫分析仪等在线分析仪器及应用技术。 第二部分内容为《在线分析系统设计及工程应用技术》 分为六讲，分别介绍：在线气体分析系统概论、样气取样及处理系统、在线分析系统的设计集成与应用、CEMS烟气参数监测分析技术、烟气脱硫及脱硝等CEMS的设计与应用、在线分析系统在石化等行业的应用。第一部分在线气体分析仪器设计与应用技术 第一讲在线气体分析仪器概述 第二讲红外气体分析仪器 第三讲顺磁式氧分析器 第四讲热导式气体分析器 第五讲电化学式气体分析器 第六讲在线气相色谱仪 第七讲半导体激光光谱 第八讲紫外-可见光谱仪 第九讲在线硫分析仪及应用第一讲在线气体分析仪器概述 1.1在线气体分析仪器的定义及其分类 1.1.1在线分析仪器的定义在线分析仪器又称过程分析仪器（processanalyzers），通常指直接安装在工业生产流程或其它源流体现场，对被测介质组成的成分参数或物性参数进行自动连续分析测量的一类仪器。 在流程工业的过程分析中，在线气体分析仪器大致分为两类。 一类是直接安装在流程工艺管线的在线分析仪器（on-line），仪器传感器直接安装在工艺管道或设备中，也称为原位式在线分析仪器； 另一类是通过简单的取样预处理，将样气从工艺管线取出，送到安装在现场的过程分析仪器（in-line）检测，也称为取样式在线分析仪器。取样式在线分析仪器通常配置简单的取样预处理装置，被称为分析仪器的取样预处理部件。1.1.2在线气体分析仪器的分类 在线气体分析仪器的分类大多按照分析的原理进行分类。常用在线气体分析仪器按照原理主要有： 1、光学式气体分析器主要分为：红外线气体分析仪紫外光谱气体分析仪激光光谱气体分析仪傅里叶变换红外光谱仪化学发光气体分析器紫外荧光气体分析仪等 2、顺磁式氧分析器热磁对流式氧分析器磁力机械式氧分析器磁压式氧分析器 3、热学式气体分析器热导式气体分析仪热化学气体分析仪催化燃烧式可燃气体分析器热值仪等 4、电化学式气体分析器固体电解质氧化锆氧分析仪燃料电池式氧分析仪电解池式氧分析器定电位电解式有毒气体检测器 5、在线气相色谱仪 按照分析对象及用途分类有：通用工业气相色谱仪防爆工业气相色谱仪专用在线色谱仪如：小型天然气在线色谱仪等。 工业色谱仪常用检测器分类有：热导检测器（TCD）、氢火焰检测器（FID）、火焰光度检测器（FPD）等； 6、在线质谱仪主要分为：四极质谱仪磁质谱仪飞行时间质谱仪等 7、其它专用在线气体分析仪包括：在线硫化氢、总硫分析仪、在线总碳氢分析仪等。1.2在线气体分析仪器性能及主要技术指标 1.2.1关于在线分析仪器的性能特性通常仪器性能是指仪器达到预定功能的能力，性能特性是指对仪器性能规定的某些参数的定量描述，也就是性能指标。由于仪器种类不同、应用范围不同，其性能特性表述和概念也不同。 ⑴基本性能特性是针对仪器分析测量适用性、可靠性等功能特性。在线分析测量适应性,如：对仪器分析的测量对象、测量范围、分析量程，以及环境条件适应性等。 在线分析仪器的可靠性是指仪器的主要性能随时间保持不变的能力，只有满足在线分析的适用性以及仪器自身的性能稳定可靠，才能确保在线分析测量的可靠性。 对在线分析仪器的长期稳定运行能力的要求，通常用可靠性指针的平均无故障工作时间（MTBF）表示. ⑵主要技术指标 是对分析仪器本身的性能技术指标的定量要求。 分析仪器的种类不同，其主要技术性能指标的数值、量纲可能不同，但分析仪器的主要性能技术指标的基本定义相同，是评价分析仪器基本性能的重要参数。 例如：分析仪器的测量准确度、灵敏度、稳定性、重复性、线性范围、响应时间等，这些性能指标与实验室仪器分析的要求基本相同。 ⑶在线分析仪器的检定与校准 在线分析仪器的检定与校准都是传递量值或量值溯源的方式。 检定是定期对仪器的计量性能较全面的评价； 校准是日常进行的对仪器主要性能的检查，以保证仪器的示值的准确。1.2.2在线分析仪器的主要技术指标 ⑴准确度 仪器的准确度又称为精确度，是指仪器的指示值与被测量真值的一致程度。通常用测量误差表示。主要表示方法有：①绝对误差绝对误差=测量结果-约定真值②相对误差相对误差=绝对误差/约定真值③基本误差是指仪器在参比条件下使用的误差④影响误差⑤干扰误差 ⑵测量不准确度 测量不准确度是表示仪器的指示值与被测量真值接近的程度。测量的不准确度主要来自于随机误差。仪器的测量误差由系统误差和随机误差组成，系统误差可以通过误差分析及标定消除，而随机误差不可能完全消除，测量结果总是存在随机不确定度。 ⑶灵敏度 灵敏度是指被测物质含量或浓度改变一个单位时分析信号的变化量，表示仪器对被测定量变化的反应能力。 ⑷检测限 检测限是指能产生一个确证在样品中存在被测物质的分析信号所需要的该物质的最小含量或最小浓度，是表征和评价分析仪器检测能力的一个基本指标。新国标称为最小可检测变化。 ⑸分辨力 分辨力是指仪器区别相邻近信号的能力。不同分析仪器所指的相邻近信号有所不同，如光谱仪是指最临近的波长，色谱仪是指最邻近的两个峰，质谱仪是指最邻近的两个质量数。 ⑹选择性 选择性是指对被测组分之外的其它组分呈低灵敏度或无灵敏度的能力。可用干扰系数描述，即对相同浓度的被测组分和干扰组分的回应比。 ⑺线性度、线性误差和线性范围 线性度是指仪器的校准曲线与规定直线（一般为被测量的线性函数直线）之间的吻合程度。 线性误差是指仪器的校准曲线与规定直线的最大偏差。新国标定义为：仪器实际读数与通过被测量的线性函数求出的读数之间的最大差异。 线性范围是指校准曲线所跨越的最大线性区间。用来表示对被测组分的含量或浓度的适用性。 ⑻重复性 重复性又称重复性误差是指用相同的方法、相同的试样、在相同的条件下测得的一系列结果之之间的差异。重复性误差用实验室偏差表示。 ⑼稳定性 稳定性是指在规定的工作条件下输入保持不变，在规定的时间内仪器示值保持不变的能力。可用噪声和漂移两个参数表示。 ⑽响应时间 响应时间表征仪器测量速度的快慢，定义为从被测量发生阶跃性变化的瞬时起，到仪器的示值达到两个稳态值之差的90%处所经过的时间，称为90%响应时间，用T90表示。1.3在线气体分析仪器的近期发展 在线分析仪器近期研究和发展趋势主要体现在分析检测器，分析流路和仪器智能化三个方面。 1.3.1分析检测器研究 一是将已在实验室中采用的分析方法及其检测检测器经过创新和改进引用到过程检测中； 二是研究直接用于过程分析的检测器。主要集中于微流分析检测器、在线拉曼光谱检测器、光声过程检测器等。1.3.2分析流路技术的研究 主要发展包括多检测器组合技术、并行检测技术、微器件应用、系统重构和取样处理技术等方面。 组合技术的应用这是多传感器信息融合技术在过程分析上的应用 并行检测技术对同一样品进行多同样传感器的分析，由智能处理系统对多结果进行信息数据融合，甄别和选择最可靠的分析结果。 微型化小型化过程分析仪及分析流路系统重构。 取样处理技术及原位分析技术的应用发展1.3.3在线分析仪器的智能化 1）过程分析仪器的计算机应用主要集中在嵌入式系统、仪器的网络功能和智能化三个方面。 2）计算机系统采用嵌入式结构，主要采用微型计算机和微型控制器，嵌入式系统的发展，软硬件分离正被软硬件融合所代替。 3）灵活方便的网络通信功能。 4）过程分析仪器远程维护网站的研究。 5）信息智能处理。 过程分析仪器的数字化，网络化，智能化是其发展方向。1.3.4复杂分析仪器技术向在线分析发展 常规气体分析仪器多用于常量及微量分析，对于痕量分析、超痕量分析以及复杂组分的在线分析需要采用复杂的分析仪器技术及联用技术。 目前很多原来用于实验室分析的复杂仪器及联用技术，根据在线分析的要求，已经开始应用于在线分析。例如：光谱法、色谱法、质谱法及其联用技术的仪器。 光谱法中的原子发射光谱法（AES）、原子吸收光谱法（AAS）、紫外-可见光谱法、红外光谱法等已经开始应用于在线分析。 实验室色谱法的多检测器应用，除TCD、FID、FPD等常用检测器外，电子捕获检测器（ECD）、热离子检测器（TID）、光离子化检测器（PID）以及超高灵敏度热导式检测器（HTCD）等气相色谱仪已经在石化等行业在线分析得到广泛应用。 质谱法包括：四极质谱仪、磁质谱仪、飞行时间质谱仪、离子阱质谱仪、傅里叶变换质谱仪等，以及联用技术如：三重串联四极杆质谱仪、四极杆-飞行时间质谱仪等已经开始进入在线分析。 其它技术如：核磁共振（NMR）、X射线荧光光谱、电子能谱、拉曼（Raman）光谱法等复杂的分析技术，以及光谱与色谱、质谱之间的联用在实验室分析中已经很普遍，也已经开始走向在线分析。第二讲红外线气体分析仪器 2.1红外线气体分析仪器的测量原理 2.1.1电磁辐射波谱 红外线是电磁波谱中的一段，介于可见光区和微波区之间，红外线的波长大于可见光线，其波长为0.75～1000μm。红外线可分为三部分，即近红外线，波长为0.75～1.50μm之间；中红外线，波长为1.50～6.0μm之间；远红外线，波长为6.0～l000μm之间。 红外辐射主要是热辐射，在红外线分析仪中，使用的波长范围通常在1~16μm之内。图2-1部分常见气体的红外吸收光谱图常用红外气体特征吸收波长是：CO-4.72µm；CO2-4.25µm；CH4-3.45µm；SO2-7.3µm；NO-5.3µm。2.1.2红外线分析仪测量原理 红外线分析仪是基于被测介质对红外光有选择性吸收而建立的一种分析方法，属于分子吸收光谱分析法。根据朗伯-比尔吸收定律 Ι=Ι0×e-KCL 式中Ι0——射入被测组分的光强度 Ι——经被测组分吸收后的光强度 k——被测组分对光能的吸收系数 c——被测组分的摩尔百分比浓度 L——光线通过被测组分的长度（气室长度） 当kcl很小时，上式可简化为线性吸收定律 Ι=Ι0（1-kcl)（2-2） 当cl很小时，辐射能量的衰减与待测组分的浓度成线性关系。 为了保证读数呈线性关系，当待测组分浓度大时，分析仪的测量气室较短；当浓度低时，测量气室较长。经吸收后的光能用检测器检测，转换为被测浓度的变化。图中1-光源；2-切光片；3-同步电机；4-测量气室；5-参比气室；6-滤光气室；7-检测气室；8-前置放大；9-主放大器；10-指示仪表 图2-2不分光型红外分析仪工作原理图2.2红外气体分析仪的分类和特点 2.2.1红外线分析仪的分类及部分产品介绍 ⑴红外线分析仪的分类 ①按是否把红外光变成单色光来划分，分为不分光型（非色散型）和分光型（色散型）两种。 不分光型（NDIR）：光源发出的连续光谱全部投射到被测样品上，待测组分吸收其特征吸收波带的红外光。固定分光型（CDIR）：采用一套分光系统，使通过测量气室的辐射光谱与待测组分的特征吸收光谱相吻合。 ②按光学系统来划分，分为双光路和单光路两种。 ③按使用的检测器类型来划分，分为气动检测器和固体检测器。 气动检测器有薄膜电容、微流量检测器。气动检测器一般和双光路系统配合使用。 固体检测器包括光电导检测器和热释电检测器，检测组件为固体器件，固体检测器直接对红外辐射能量有响应，对红外辐射光谱无选择性，它对待测气体特征吸收光谱的选择性是借助于窄带干涉滤光片实现的。 ④按检测组分的数量来划分，有单组分和多组分两种。 双光路红外分析仪的测量 原理参见图2-3 采用单光源和薄膜微音器 测量与参比气室采用单管 隔半结构，接收气室是串 联型。该仪器优点是零点 稳定，抗干扰能力强，⑵采用薄膜微音检测器的红外分析器介绍⑶采用微流量检测器的红外分析器介绍西门子U23分析器部件结构示意图⑷采用固定检测器的固定分光型红外分析器（IFC技术及GFC技术）⑷采用固定检测器的固定分光型红外分析器（电调制红外光源及热释电检测器技术）2.2.2红外线分析仪的特点 （1）能测量多种气体除了单原子的惰性气体（He、Ne、Ar等）和具有对称结构无极性的双原子分子(N2、H2、O2、Cl2等)外，CO、CO2、NO、NO2、SO2、NH3等无机物，CH4、C2H4等烷烃、烯烃和其它烃类及有机物，都可以用红外线分析仪来测量。 （2）测量范围宽可分析气体的上限达100%，下限达几个ppm的浓度，当采取一定的措施后，甚至可以进行痕量（ppb级)的分析。 （3）灵敏度高。 （4）测量精度高，一般都在±2%FS，不少产品能达到±2%FS。 （5）反应快，反应时间T90一般在10s以内。 （6）红外线分析仪有良好的选择性，特别适合对多组分混合气体中某一待测组分的测量，而且当混合气体中一种或几种组分的浓度发生变化时，并不影响对待测组分的测量。2.3红外气体分析仪的主要部件 红外线分析仪由发送器和测量电路两大部分构成，发送器是红外线分析仪的“心脏”，它将被测组分的浓度变化转化成某种电参数的变化，再通过相应的测量电路转换成电压或电流输出。发送器由光学系统和检测器组成，光学系统的构成部件主要有：红外辐射光源组件，包括红外辐射光源、反射体和切光（频率调制）装置；气室和滤光组件，包括测量气室、参比气室、滤波气室和干涉滤光片。2.3.1红外辐射光源 按发光体种类分，光源有合金丝光源、陶瓷光源、半导体光源等。 按光能输出形式分，有连续光源和断续光源。 按辐射光谱的特征来分，有广谱（宽谱）光源和干涉光源。 从光路结构考虑，有单光源和双光源之分。2.3.2红外线分析仪对光源的要求： ①辐射光谱成分要稳定； ②辐射能量大部分集中待测气体特征吸收波段； ③辐射光最好能平行于气室中心入射； ④光源寿命长，热稳定性好，抗氧化性好，金属蒸发物要少； ⑤光源灯丝在加热过程中不能释放有害气体。 典型红外线辐射源是由镍铬合金或钨丝绕制成的螺旋丝，用低电压源加热温度升至600～800℃之间发出暗红色光，发射出0.7～7μm的连续波长的红外光。2.3.2反射体和切光（频率调制）装置 （1）反射体 反射体的作用主要是保证红外光以平行的形式发射，减少因折射造成的能量损失。因此对反射体反射面要求很高，表面不易氧化且反射效率高。反射体一般采用平面镜或抛物面镜。 （2）切光（频率调制）装置 切光装置包括切光片和同步电机，切光片由同步电机（切光马达）带动，作用是把光源发出的红外光变成断续的光，即对红外光进行频率调制。调制的目的是使检测器产生的信号为交流信号，便于放大器放大，同时改善检测器的响应时间特性，理论和实践表明：切光频率一般应取在5~15HZ范围内。常见的光源和切光片为下图所示： 1-反光镜；2-光源；3-切光片；4-同步电机 图2-8常见的光源和切光片2.3.3气室和窗口（芯片） （1）测量气室和参比气室 测量气室和参比气室的结构基本相同，外形都是圆筒形，筒的两端用芯片密封。也有测 量气室和参比气室各占一半的“单筒隔半”型结构。测量气室连续地通过被测气体，参比气室完全密封并充有中性气体（多为N2）。 （2）窗口材料（芯片） 芯片通常装在气室两端，要求必须保证整个气室的气密性，具有较高的透光率，同时也能起到部分滤光的作用。因此，芯片应有高的机械强度，对特定的波长段有较高的“透明度”，还要耐腐蚀、潮湿、抗温度变化的影响等。 窗口所使用芯片材料大多为氟化钙（CaF2)和熔融石英芯片。芯片上沾染灰尘、污物、起毛等都会使仪表的灵敏度下降，测量误差和零点漂移增大。必须保持芯片的清洁，可用擦镜纸或绸布擦拭，注意不能用手指接触芯片表面。2.3.4滤光组件 红外光是所谓的广谱辐射，比被测组分的吸收波段要宽得多，此外被测组分的吸收波段与样气中某些组分的吸收波段往往会发生交叉甚至重迭，从而对测量带来干扰。因此必须对红外光进行过滤处理，即：滤光或滤波，常用的滤光组件有滤波气室和干涉滤光片两种。 （1）滤波气室 滤波气室和参比气室的结构一样，但长度要短。滤波气室内部充有干扰组分气体，吸收其相应的红外能量以抵消（或减少）被测气体中干扰组分的影响。例如CO分析仪的滤波气室内填充适当浓度的CO2和CH4，可以将光源中对应于这两种气体的红外波长吸收掉，使光源中不再含有这些波长的辐射，就会消除测量气室中的CO2和CH4干扰影响。 （2）干涉滤光片 滤光片是一种形式最简单的波长选择器，它是基于各种不同的光学现象（吸收、干涉、选择性反射、偏振等）而工作的，它仅使具有特征吸收波长的红外辐射通过。 特点是通带很窄，滤波效果很好，它可以只让被测组分特征吸收波带的光能通过，通带以外的光能几乎全部滤除掉。厚度和体积小，不存在泄漏问题。一般干扰组分多时采用干涉滤光片。缺点是由于通带窄，透光率不高，到达检测器的光能小，灵敏度较低。2.3.5检测器 红外线分析仪使用的检测器目前主要有四种： （1）薄膜电容检测器又叫作薄膜微音器，由金属薄膜动极和定极组成电容器，当接受气室内的气体压力受红外辐射能的影响而变化时，推动电容动片相对于定片移动，把被测组分的浓度变化转变成电容量的变化。 薄膜电容检测器是红外线分析仪长期使用的传统检测器，特点是温度变化影响小、选择性好、灵敏度高，但检测器必须要密封并按交流调制方式工作。缺点是金属薄膜易收机械振动影响。接收气室如果漏气，哪怕是微漏也会导致检测器失效。薄膜电容检测器结构示意图 （2）微流量检测器 微流量检测器是一种利用敏感组件的热敏特性测量微小气体流量变化的新型检测器。其 传感组件是两个微型热丝电阻和另外两个辅助电阻组成的惠斯通电桥。热丝电阻通电加热到一定温度，当有气体流过时，带走部分热量使热丝组件冷却，电阻变化，通过电桥转变成电压信号。微流量检测器工作原理参见下图微流量检测器工作原理示意图西门子微流量传感元件西门子微流量传感器工作原理 特点: 无可动部件–没 有可磨损的东西 没有麦克风效应 将流量线性地转 化为电信号 （3）光电导检测器 光电导检测器是利用半导体光电效应的原理制成的，当红外光照射到半导体组件上时，它吸收光子能量后使非导电性的价电子跃迁至高能量的导电带，从而降低了半导体的电阻，引起电导率的改变，又叫半导体检测器或光敏电阻。 （4）热电检测器 热电检测器是基于红外辐射产生热电效应的原理的一类检测器。一类是把多支热电偶串联在一起形成的热电堆检测器；另一类是热晶体管的热释电效应（晶体极化引起表面电荷转移）为机理的热释电检测器。2.4红外气体分析仪测量误差分析及仪表调试 2.4.1背景气中干扰组分造成的测量误差 所谓干扰组分就是指与待测组分特征吸收波带有交叉或重迭的其它组分。为了消除干扰组分的干扰，准确检测待测组分的浓度，可采取多种措施，如设置滤波气室、或干涉滤光片，使这些干扰组分特征吸收波带的光在进入测量气室或检测器之前就被吸收掉，只让待测组分特征吸收波带的光通过。 水分干扰：水分广泛存在于工艺气体中，生产状态的变化，预处理运行的变化，环境温度、压力的变化，都会使进入分析仪中的气样的含水量发生变化。水分在1~9μm波长范围内几乎有连续的吸收带，其吸收带和许多组分特征吸收波带重迭在一起。当两者的吸收波带重迭时，难以消除水分干扰带来的测量误差。 为解决不同组分之间的交叉干扰和重迭干扰，采用模块化多组分分析仪，模块化多组分分析仪可以同时测量多种气体组分，因此可以通过计算来消除不同组分之间的干扰测量。2.4.2样品处理过程可能造成的测量误差 检测浓度指标一般是指不含水分的“干气”中的含量，而经过预处理后的气样中水分不可能完全除掉，仍将占有一定的比例。随着预处理运行状况的变化，环境温度、压力的变化，气样中水含量亦随之变化，一些极性较强的组分如CO2、SO2、NO等，随着水温、气样压力及水气接触时间长短的不同而有不同的溶解度。 对低湿样品进行处理应慎重，因为干燥剂往往同时吸附其它组分，吸附量又易收环境温度压力变化的影响，弄不好反而会增大附加误差。2.4.3电源频率变化造成的误差 不同型号的红外线分析仪切光频率是不一样的，它们都是通过同步电机经齿轮减速后带动切光片转动。一旦电源频率发生变化，同步电机带动的切光片转动频率也发生变化，切光频率降低时，红外辐射光传到检测器后有利于光能的吸收，有利于提高仪表的灵敏度，但响应时间减慢。切光频率增高时，响应时间增快，但仪器的灵敏度下降。仪表运行时供电频率变化超过仪表规定的范围，灵敏度将发生较大的变化，使仪表输出示值偏离正常示值。要求频率波动不超过±0.5HZ。2.4.4不正确接地造成的影响 现在的仪表内部通常都不止一个电源，而且有些电源还是相互隔离的，其电源回线即地线根据工作性质不同区分为模拟地、数字地、信号地、保护地等，多种电源及其地线交织在一起，处理不好会引起仪表的测量误差，甚至无法测量。所以仪表或系统的正确、良好接地很重要。2.4.5环境温度和大气压力变化造成的影响 红外线分析仪检测过程需在恒定的温度下进行。环境温度发生变化将直接影响红外光源的稳定，影响红外辐射的强度，影响测量气室连续流动的气样密度，还将直接影响检测器的正常工作（检测器的输出阻抗下降）。 大气压力在同一个地区、同一天都会有变化，大气压力的变化，对气样放空的流速有直接影响，会使气室中气样的密度发生变化，从而造成附加误差。对一些微量分析或测量精确度要求很高的仪表，可增加大气压力补偿装置，以消除这种影响。2.4.6样品流速变化造成的影响 样品的流速跟压力是紧密关联的，预处理系统运行中由于堵塞、带液或压力调节系统工作不正常，会造成气样流速不稳定，使气室中的气体密度发生变化，产生测量误差。 为了减少流速波动造成的测量误差，取样点应选择在压力波动较小的地方，预处理系统设置稳压装置，能在压力波动较大条件下正常工作，并能长期稳定运行。 分析尾气放空排放管道不能安装在有背压、风口或易受扰动的环境中，放空排放管道最底点应设置排水阀。最好在检测气室出口设置背压调节阀门或性能稳定的气阻阀，以提高气室背压，减少流速变化对测量的影响，还可以提高仪表的灵敏度2.4.7仪表的调校 红外线分析仪一般调校内容主要有以下三项。 1）相位平衡调整 相位调整，就是调整切光片轴心位置，使其处在两束红外光的对称点上，要求切光片同时遮挡或同时露出两个光路，即所谓同步。使两个光路作用在检测器气室两侧窗口上的光面积相等。 相位调整的标志就是在仪表的测量气室中通入零点样气（一般为N2）的情况下，使检测器的输出信号最小。 2）光路平衡调整 光路平衡调整，就是调整参比光路上的偏心遮光片（也称挡光板、光闸），以改变参比光路的光通量，使测量、参比两光路的光能量相等。 在调整光路平衡时，在仪表测量气室中通入零点样气，调整装在检测器上的遮光板的位置，遮光板位置的改变，可以控制红外辐射光到检测气室中能量的大小（光强的大小），从而使两束红外辐射光强相等。光路平衡调整的标志就是在仪表的测量气室中通入零点样气（一般为N2）的情况下，使检测器的输出信号最小。 3）零点和量程校准 分别通入零点气和量程气，反复校准仪表的零点和量程。现在有些红外分析仪内部带有校准气室，填充一定浓度的被测气体，产生相当于满量程标准气的信号，可以不需要外部标准气就可以实现仪表的校准。校准时，传动电机将相应的校准气室送入光路，此时仪表的测量池必须同高纯N2。