在環(huán)境監(jiān)測和工業(yè)過程控制領(lǐng)域，精確可靠的氮氧化物監(jiān)測對于環(huán)境保護和法規(guī)合規(guī)至關(guān)重要。

氮氧化物（NOx）作為主要的大氣污染物之一，不僅對人體呼吸系統(tǒng)有害，還是光化學煙霧和酸雨形成的重要前體物。近年來，隨著全球?qū)Νh(huán)境質(zhì)量的日益重視，氮氧化物監(jiān)測技術(shù)的發(fā)展受到廣泛關(guān)注。

日本HORIBA（堀場制作所）作為分析儀器領(lǐng)域的企業(yè)，其氮氧化物監(jiān)測儀以高精度、可靠性和技術(shù)創(chuàng)新在行業(yè)內(nèi)享有盛譽。

01 技術(shù)原理與演進

HORIBA氮氧化物監(jiān)測儀采用多種先進測量原理，以滿足不同應用場景的精準監(jiān)測需求。

化學發(fā)光法（CLD）是HORIBA APNA-系列產(chǎn)品的核心技術(shù)。APNA-370采用的雙向交替流動調(diào)制型化學發(fā)光法結(jié)合相關(guān)計算法，實現(xiàn)了單檢測器同時對NO、NO2和NOx的連續(xù)監(jiān)測。

這種設(shè)計不僅提高了檢測效率，更確保了儀器的穩(wěn)定性和高靈敏度。

量子級聯(lián)激光（QCL）光譜技術(shù)是HORIBA在監(jiān)測領(lǐng)域的最新突破。MEXA-ONE-QL-NX分析儀將基于量子級聯(lián)技術(shù)的光源與高精度調(diào)整的雙路徑池相結(jié)合，實現(xiàn)了對中紅外光譜區(qū)的高效探測。

IRLAM™技術(shù)是HORIBA創(chuàng)新的紅外氣體測量方法，應用于MEXA-ONE-XL-NX分析儀中，實現(xiàn)了低干擾、低噪聲，同時兼具高靈敏度和寬量程的特性。

02 產(chǎn)品系列與特點

APNA-370：大氣污染監(jiān)測的得力工具

APNA-370專為環(huán)境空氣監(jiān)測設(shè)計，采用化學發(fā)光法原理，可同時測量NO、NO2和NOx濃度。

其標準量程為0~0.1/0.2/0.5/1.0ppm，并可在0~10ppm范圍內(nèi)選擇4段量程，量程比控制在10以內(nèi)。

該儀器集成了所有必需元部件，包括參比氣體發(fā)生器、臭氧發(fā)生器、干燥單元、臭氧分解單元和取樣泵等，無需任何輔助氣體，大大簡化了安裝和操作流程。

儀器內(nèi)部配備了具有自動循環(huán)功能的干燥單元，為臭氧發(fā)生器提供干燥空氣，使長期連續(xù)監(jiān)測成為可能。

MEXA-ONE-QL-NX：研發(fā)領(lǐng)域的創(chuàng)新解決方案

MEXA-ONE-QL-NX采用量子級聯(lián)激光技術(shù)，能夠直接、同時實時測量四種相關(guān)的含氮廢氣成分：NO、NO2、N2O和NH3。

這款分析儀提供高達5000 ppm的寬測量范圍（對于NO），并通過使用極窄帶光源和在減壓下進行測量，顯著降低了對其他廢氣成分的交叉敏感性。

其完整的測量系統(tǒng)專為測量NH3而開發(fā)，保證了非?？斓腘H3上升時間，不到5秒，而NO、NO2和N2O的響應時間更是不足2秒。

MEXA-ONE-XL-NX：發(fā)動機排放監(jiān)測的專業(yè)選擇

MEXA-ONE-XL-NX專門用于內(nèi)燃機和燃氣輪機排放的廢氣測量，采用IRLAM™技術(shù)，為研發(fā)發(fā)動機和后處理系統(tǒng)，減少NH3排放提供了高精度測量工具。

該儀器可以與其它HORIBA ONE系列系統(tǒng)集成，采用具有未來可擴展性的通用用戶界面，實現(xiàn)了排放測量裝置的控制、監(jiān)測和管理的集中化。

03 性能參數(shù)對比

下表列出了HORIBA主要氮氧化物監(jiān)測儀的關(guān)鍵性能參數(shù)：

APNA-370的檢測下限可達0.5 ppb（量程≤0.2ppm時），具有出色的靈敏度，能夠滿足環(huán)境空氣中低濃度氮氧化物的監(jiān)測需求。

該儀器在重現(xiàn)性、線性和穩(wěn)定性方面也表現(xiàn)優(yōu)異，重現(xiàn)性為±1.0% F.S.，線性為±1.0% F.S.，零點漂移為±1.0ppb/天或±1.0%F.S./天。

04 應用場景分析

環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測

HORIBA APNA-370專門針對環(huán)境空氣監(jiān)測設(shè)計，適用于城市空氣質(zhì)量監(jiān)測站、背景站和區(qū)域站等應用場景。

氮氧化物能引起光化學煙霧和酸雨，尤其是二氧化氮對人體呼吸系統(tǒng)，包括喉嚨、器官和肺部有負面影響。APNA-370的高靈敏度特性使其能夠精確監(jiān)測環(huán)境空氣中低濃度的氮氧化物，為環(huán)境評估和預警提供數(shù)據(jù)支持。

工業(yè)過程與排放監(jiān)測

在工業(yè)領(lǐng)域，HORIBA氮氧化物監(jiān)測儀廣泛應用于再生熱氧化器效率控制、排放監(jiān)測以及污水處理廠氧化亞氮排放監(jiān)測等領(lǐng)域。

隨著對溫室氣體排放的關(guān)注增加，HORIBA儀器在減少溫室氣體排放的N2O監(jiān)測方面也發(fā)揮著重要作用。

發(fā)動機與后處理系統(tǒng)研發(fā)

MEXA-ONE系列分析儀廣泛用于內(nèi)燃機研發(fā)，特別是用于開發(fā)先進的氮氧化物后處理系統(tǒng)。

隨著歐7/VII和國7等下一階段排放法規(guī)的實施，對N2O和NH3等組分的監(jiān)測需求日益增加。HORIBA的多種分析儀能夠滿足這些新興的監(jiān)測需求。

特殊應用場景

HORIBA氮氧化物監(jiān)測技術(shù)還應用于一些特殊領(lǐng)域，如加氫站、沼氣發(fā)電用硅氧烷監(jiān)測以及氨濃度連續(xù)監(jiān)測等。

在科學研究領(lǐng)域，甚至應用于測量牛打嗝產(chǎn)生的甲烷和二氧化碳等特殊場景。

05 操作與維護要點

儀器開機準備

為確保儀器最佳性能，開機前需進行充分準備。實驗室環(huán)境應控制溫度在20-25度之間，濕度最好控制在40%-65%之間。

建議先開空調(diào)和除濕機，待實驗室的溫度濕度都相對穩(wěn)定后，再給儀器通電開機。

電路檢查方面，應邀請專業(yè)電工檢查實驗室的地線是否良好，插座電源接觸是否良好，UPS工作是否正常。

日常維護

對于使用載氣的設(shè)備，需要檢查壓力表是否正常，氣管接頭是否有損壞。對于使用泵的設(shè)備需要檢查是否有漏氣狀況。

APNA-370的標準配置中包括了一個具有自動循環(huán)功能的干燥單元，為臭氧發(fā)生器提供干燥空氣，使長期連續(xù)監(jiān)測成為可能。這一設(shè)計大大減少了日常維護工作量。

06 技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)

HORIBA在氣體分析領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展體現(xiàn)了持續(xù)的創(chuàng)新精神。從傳統(tǒng)的化學發(fā)光法到最新的量子級聯(lián)激光技術(shù)，HORIBA始終走在分析技術(shù)前沿。

化學發(fā)光法作為成熟的氮氧化物監(jiān)測技術(shù)，在APNA-370中得到了優(yōu)化，通過雙向交替流動調(diào)制設(shè)計，提高了單檢測器的效率和性能。

量子級聯(lián)激光技術(shù)代表了HORIBA在氮氧化物監(jiān)測領(lǐng)域的最新進展，通過極窄帶光源和減壓測量，顯著降低了對其他廢氣成分的交叉敏感性。

IRLAM™技術(shù)則是HORIBA自主創(chuàng)新的紅外氣體測量方法，實現(xiàn)了高精度、寬量程的測量。

07 未來發(fā)展趨勢

未來，氮氧化物監(jiān)測技術(shù)將朝著更高精度、更快響應、更多組分同時測量的方向發(fā)展。

HORIBA已經(jīng)推出了能同時測量四種含氮化合物的MEXA-ONE-QL-NX分析儀，預示著多組分同時監(jiān)測將成為未來發(fā)展趨勢。

隨著下一代燃料（如壓縮天然氣、電子燃料、生物燃料、NH3共燃等）的發(fā)展，對內(nèi)燃機排放的監(jiān)測需求將更加多樣化。HORIBA的氮氧化物監(jiān)測儀已為這些新興應用做好準備。

系統(tǒng)集成化是另一個明顯趨勢。HORIBA ONE系列采用統(tǒng)一用戶界面，實現(xiàn)了排放測量裝置的集中控制、監(jiān)測和管理，提高了用戶體驗和系統(tǒng)可靠性。

從城市環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測到發(fā)動機排放控制，HORIBA的解決方案在不斷演進。

隨著環(huán)保法規(guī)日益嚴格和監(jiān)測技術(shù)的不斷發(fā)展，HORIBA將繼續(xù)通過其技術(shù)優(yōu)勢，為全球環(huán)境保護和工業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供堅實的數(shù)據(jù)支持。

對于使用者而言，了解這些技術(shù)原理與特點，將有助于更好地發(fā)揮儀器性能，獲取準確可靠的監(jiān)測數(shù)據(jù)。