连续测定空气中CO的自动监测仪以非色散红外吸收CO自动监测仪和相关红外吸收CO自动监测仪应用最为广泛。

1.非色散红外吸收CO自动监测仪

仪器测定原理基于CO对红外线具有选择性吸收(吸收峰在4.5 um附近)，在一定浓度范围内，其吸光度与CO浓度之间的关系符合朗伯一比尔定律，故可根据吸光度测定CO的浓度。

由于CO₂的吸收峰在4.3 um附近，水蒸气的吸收峰在3um和6um附近，而且空气中CO₂和水蒸气的浓度远大于CO浓度，故于扰CO的测定。用窄带光学滤光片或气体滤波室将红外辐射限制在CO吸收的窄带光范围内，可消除CO₂和水蒸气的干扰。还可用从样品中除湿的方法消除水蒸气的影响。

非色散红外吸收CO自动监测仪的工作原理示于图9-10。红外线光源经平面反射镜发射出能量相等的两束平行光，被同步电机M带动的切光片交替切断。然后，一束通过滤波室(内充CO₂和水蒸气，用以消除干扰光)，参比室(内充不吸收红外线的气体，如氮气)射入检测室，这束光称为参比光束，其CO特征吸收波长光强不变。另一束光称为测量光束，通过滤波室、测量室射入检测室。由于测量室内有气样通过，则气样中的CO吸收了特征红外线，使射入检测室的光束强度减弱，且CO含量越高，光强减弱越多。检测室用一金属薄膜(厚5～10 um)分隔为上、下两室，均充等浓度CO气体，在金属薄膜一侧还固定一圆形金属片，距薄膜0.05～0.08 mm，二者组成一个电容器，并在两极间加有稳定的直流电压，这种检测器称为电容检测器或薄膜微音器。由于射入检测室的参比光束强度大于测量光束强度，使两室中的气体温度产生差异，导致下室中的气体膨胀压力大于上室，使金属薄膜偏向固定金属片一方，从而改变了电容器两极间的距离，也就改变了电容，由其变化值即可得知气样中CO的浓度。采用电子技术将电容变化转换成电流变化，经放大及信号处理系统后，由经校准的指示表及记录仪显示和记录测量结果。

图9-10非色散红外吸收CO自动监测仪的工作原理

1.红外线光源；2.切光片；3.滤波室；4.测量室；5.参比室；6调零挡板；7.检测室；8.放大及信号处理系统；9.指示表及记录仪

仪器连续运行中，需定期通入纯氮气进行零点校准和通入CO标准气进行量程校准。

2.相关红外吸收CO自动监测仪

这种仪器测定CO的原理同非色散红外吸收CO自动监测仪，只是对仪器部件作了改进，采用了气体滤光器相关技术和固态检测器等，提高了测定准确度和稳定性，其工作原理示于图9-11。

图9-11相关红外吸收CO自动监测仪的工作原理

1.电机；2.气体滤波相关轮；3.红外线光源；4.多次反射光程吸收气室；5.红外检测器；6.前置放大器；7.电子信息处理系统；8.显示、记录仪表

红外线光源发射的红外线经电机带动的气体滤波相关轮及窄带滤光片进入多次反射光程吸收气室被气样吸收。气体滤波相关轮由两个半圆气室组成，其中一个半圆气室充入纯CO气，另一个充入纯N₂气，它们以一定频率交替通过入射光；当红外线通过气体滤波相关轮的CO气室时，则吸收了全部可被CO吸收的红外线，射入多次反射光程吸收气室的光束相当于参比光束；当红外线通过气体滤波相关轮的N₂气室时，不吸收光，射入多次反射光程吸收气室的光束相当于测量光束。两束光交替被多次反射光程吸收气室内的气样吸收后，由反射镜反射到红外检测器，将光信号转变成电信号，经前置放大器送入电子信息处理系统进行信号处理后，由显示、记录仪表指示、记录测定结果。多次反射光程吸收气室为一对光进行多次反射的长光程气室，反射32次，总光程约13 m，保证有足够的灵敏度。当然，仪器也要定期进行零点和量程校准。

总烃自动监测仪

测定空气中总烃的仪器是带有火焰离子化检测器(FID)的气相色谱仪。间歇式总烃自动监测仪的工作原理示于图9-12,在程序控制器的控制下，周期性地自动采样、测定和进行数据处理、显示、记录测定结果，并定期校准零点和量程。鼓泡器用于精密控制气体流量，灭火报警器是为实现无人操作设置的自动切断氢气源的保险装置，积分器用来将测得的瞬时值换算成1h平均值。如果测定非甲烷烃，需取与测定总烃同量气样，经除二氧化碳、水分及甲烷以外的烃类装置，测出甲烷含量，则总烃与甲烷含量之差即为非甲烷烃含量。

图9-12间歇式总烃自动监测仪的工作原理

1.水分捕集器；2.滤尘器；3.气泵；4.鼓泡器；5.流量控制阀；6.流量计；7. FID；8.灭火报警器；9.电流放大器；10.自动校准装置；11.积分器；12.记录仪