紅外線氣體分析器能分析被測(cè)氣體是基于異原子分 子在近紅外區(qū)有選擇性吸收的特點(diǎn)Z早可以追溯 到1938年德國(guó)科學(xué)家盧福特，他發(fā)明的氣動(dòng)式紅外 線檢測(cè)器一直延用到現(xiàn)在，被稱做盧福特檢測(cè)器 異原子分子的原子間存在振動(dòng)，所以當(dāng)連續(xù)的紅外 能量照射到被測(cè)分子上時(shí)，被測(cè)分子會(huì)吸收相同波 長(zhǎng)的能量而使該波長(zhǎng)的紅外線衰減，所以紅外線分 析器是由異原子分子間不同的振動(dòng)波長(zhǎng)來(lái)定性的， 非常準(zhǔn)確而同原子分子或單原子分子不吸收紅外 線能量，也就是說(shuō)以空氣為背景的被測(cè)氣體，空氣 中的N2或O2等對(duì)被測(cè)氣體不產(chǎn)生干擾誤差對(duì)被測(cè) 氣體的定量是基于比爾定律，即I=I0e-KCL式中 I0是原始能量，K是氣體吸收常數(shù)，L為介質(zhì)（被測(cè) 氣體）厚度，C為被測(cè)氣體濃度所以當(dāng)L（即氣室 長(zhǎng)度）被確定后，I只與C有關(guān)，即I=f(C)通常稱 C與L的乘積為光學(xué)深度當(dāng)光學(xué)深度等于1時(shí)，將 比爾定律用泰勒級(jí)數(shù)展開忽略高次項(xiàng)后，I與C的關(guān) 系可以近似為線性具體到氣調(diào)庫(kù)所使用的紅外線 CO2分析器，一個(gè)很重要的問(wèn)題就是要解決如何保 證0-1**%量程內(nèi)的線性度因?yàn)楫?dāng)被測(cè)氣體濃度很 高（接近飽和）時(shí)，要想保證光學(xué)深度接近1，就 必須減小L，小到工件的加工幾乎是不可能的，即 使加工出來(lái)，也由于氣室非常窄小而產(chǎn)生強(qiáng)大的阻 力，而且極輕微的污染就會(huì)改變氣室長(zhǎng)度而影響重 現(xiàn)性GXH-3010D型CO2分析器作到了在不犧牲儀 器可靠性及穩(wěn)定性的前提下保證儀器的線性度，主 要是采用了國(guó)際上先進(jìn)的氣體濾波技術(shù)在國(guó)外， 紅外線氣體分析器采用氣體濾波技術(shù)已經(jīng)有幾十年 歷史了我們可以查到20年前英國(guó)科學(xué)家的氣體濾 波相關(guān)ZL華云研究所的數(shù)名技術(shù)人員曾在1987 年遠(yuǎn)赴美國(guó)大西比公司引進(jìn)了先進(jìn)的氣體濾波相關(guān) （GFC）技術(shù)大西比公司的相關(guān)紅外至今在 我國(guó)環(huán)保領(lǐng)域仍占主流地位華云研究所研制的GX H-3011系列相關(guān)CO分析儀自92年投放市場(chǎng)至今， 在衛(wèi)生防疫部門仍占90%以上的市場(chǎng)份額 儀器的長(zhǎng)期穩(wěn)定性也是一個(gè)重要指標(biāo)，CO2氣調(diào)庫(kù) 的特殊性不允許經(jīng)常到現(xiàn)場(chǎng)去調(diào)整儀器的零點(diǎn)，所 以至少要保證儀器一周的零點(diǎn)漂移不大于百分之 二，因此儀器必須整機(jī)恒溫，并做到外界溫度變化 幾十度時(shí)儀器光學(xué)部件的溫度變化不大于±2 通過(guò)在綿陽(yáng)庫(kù)的運(yùn)行，不斷總結(jié)完善，使整個(gè)系統(tǒng) 的性能達(dá)到了令人滿意的效果，并得出對(duì)CO2分析 器的要求是：必須用響應(yīng)時(shí)間快的主動(dòng)式紅外線 CO2分析器；取樣系統(tǒng)的大流量抽氣泵與儀器內(nèi) 置小流量抽氣泵配合使用；CO2分析器要具有良 好的線性度，重復(fù)性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性（即必須用在線 式并整機(jī)恒溫控制的儀器）；CO2分析器要有恒 流輸出及電源泵開關(guān)控制接口以便于計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程 控制 儀器系統(tǒng)方框圖見圖二 圖二：紅外線CO2分析器系統(tǒng)方框圖 4.結(jié)論和展望 通過(guò)綿陽(yáng)氣調(diào)示范庫(kù)的建設(shè)成功，證明了該項(xiàng)技術(shù) 在我國(guó)的實(shí)施應(yīng)用是可行的，示范庫(kù)中采用的GXH- 3010D型（流程式）主動(dòng)式不分光紅外線CO2分析儀 極好地解決了氣調(diào)倉(cāng)中CO2濃度的自動(dòng)監(jiān)測(cè)問(wèn)題， 對(duì)示范的成功起到了關(guān)鍵作用 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人們物質(zhì)文化生活水平 的日益提高，對(duì)糧油食品的衛(wèi)生質(zhì)量要求越來(lái)越 高，對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)也越來(lái)越重視；我國(guó)即將加入 WTO，糧食參與化市場(chǎng)貿(mào)易競(jìng)爭(zhēng)也迫在眉睫， 優(yōu)質(zhì)新鮮無(wú)污染無(wú)公害的綠色產(chǎn)品將是未來(lái) 糧食市場(chǎng)發(fā)展的必然趨勢(shì)而綠色糧庫(kù)的概念 也必將被廣大人們所接受ZY儲(chǔ)備糧綿陽(yáng)直屬庫(kù) 建成的CO2氣調(diào)庫(kù)只是一個(gè)示范，氣調(diào)儲(chǔ)糧這一國(guó) 際先進(jìn)技術(shù)還正在我國(guó)處在推廣階段，今年在國(guó)家 2001年200億斤國(guó)家糧庫(kù)建設(shè)中，經(jīng)過(guò)專家多次論 證和國(guó)家糧食局領(lǐng)導(dǎo)審批，通過(guò)了擴(kuò)大5個(gè)CO2氣調(diào) 試點(diǎn)庫(kù)建設(shè)的項(xiàng)目我們認(rèn)為綿陽(yáng)庫(kù)的示范的成功 必將在全國(guó)范圍內(nèi)獲得推廣，并為我國(guó)帶來(lái)積極的 社會(huì)效應(yīng)和巨大的經(jīng)濟(jì)效益 參考文獻(xiàn) 1. 林均挺等，ZG紅外產(chǎn)品指南，北京電子工業(yè) 出版社 2. 澳大利亞糧食儲(chǔ)藏技術(shù)專輯. 商業(yè)部糧 食儲(chǔ)運(yùn)局 1987.5 3. B.E.里普主編 路茜玉等譯. 糧食儲(chǔ)藏氣 調(diào)與熏蒸 鄭州糧食學(xué)院 1986.10 4. Annis,P.C.,and van Someren Greve,J.(19 84b). The use of carbon dioxide for qu ality preservation in small sheeted bag s tacks,in Controlled Atmosphere and Fumiga tion in Grain Storages. 5. Banks,H.J.,and Annis,P.C.(1980b). Co nversion of Existing Grain Storage Struct ures for Modified Atmosphere use.InCont rolled Atmosphere Storage of Grains. 6. Banks,H.J.,Annis,P.C.,Henning,R.C.,an d Wilson,A.D.(1980a). Experimental and Commercial Modified Atmosphere Treatment s of Stored Grain in Australia.In Contr olled Atmosphere Storage of Grains. 7. H.J.Banks and B.E.Ripp. Sea領(lǐng) of Grain Storages for Use with Fumigants An d Controlled Atmospheres. Proc.3nd In t. Working Conf. Stored-Prod. Entomol.,Ma nhattan.Oct.1983(1984). 8. H.J.Banks . Stored Grain Research Lab oratory,Division of Entomology,CSIRO,Canb erra. Reprinted form:Champ.B.R.,and Hi ghley,E.,Eds(1984).Proceedings of the Aus tralian Development Assistance Course on the Preservation of Stored Cereals,Vol.2. (CSIRO Division of Entomology:Canberra.) 9. B.E.Ripp:leak detection in sealed Gra in Storages:1983 B.E.Ripp(ed) internation al symposiun Controlled Atmosphere and fu migation in Grain Storages . 10. 丁謝巴爾編，詹繼吾等譯1983.12 谷物 的氣調(diào)儲(chǔ)藏