煙氣分析儀主要由活塞抽氣泵、取樣裝置和光電測量裝置組成，用于柴油機排出廢氣的測定。用活塞抽氣泵從柴油機排氣管中按規定時間抽取一定容積的排氣氣體并使之通過一定面積的濾紙排氣中的煙塵粒截留在濾紙上并使濾紙染黑。用光電測量裝置測量濾紙的吸光率該吸光率表示排氣中煙度的大小。
不同煙氣分析儀測量的方法各不相同，主要的方法有以下三種：
氣體分析儀器法利用不同的溶液來相繼吸收氣體試樣中的不同組分，用40%的氫氧化鈉吸收試樣中的二氧化碳，用焦沒食子酸鉀溶液吸收試樣中的氧氣，用氨性氯化亞銅溶液來吸收試樣中的一氧化碳，然后根據吸收前后試樣體積的變化來計算各組分的含量。一般氣體分析儀只能單一成份地逐個進行檢測分析，不具備多重輸入和信號處理功能分析費時操作煩瑣響應速度慢效率低難以實時地分析生產工況，現逐漸被全自動分析儀器替代。
色譜分析法是通過一次進樣利用色譜柱使煙氣中的所有組分——氧氣、氮氣、一氧化碳、二氧化碳分離通過檢測器和記錄器測定并記錄整個分析過程然后用面積歸一化計算出各組分的含量。色譜法分離效能高、樣品用量少、可進行多組分分析、分析精度高和標定周期長。但是價格高且樣品質量要求高對操作員素質要求也很高，因此一般小廠難以承受。
紅外分析法簡單可行，其工作原理是基于某些氣體對不同波長的紅外線輻射具有選擇性吸收的特性其吸收程度取決于被測氣體的濃度。對于不同的分子化合物，每種分子只能吸收某一波長范圍的紅外輻射能即每種分子化合物都有一個或幾個特定的吸收頻率叫特征頻率。CO、CO2有其固定的特征頻率因此煙氣中的CO、CO2量很容易被檢測出來。紅外煙氣分析儀還有以下幾個方面的優點：
①良好的選擇性，對于多組分的混合氣體不管背景氣中的干擾組分濃度如何變化它只對待測組分的濃度有反應；
②分析范圍廣；
③分析周期短、響應時問快；
④可同時測量若干個組分。但對分析對稱結構無極性雙原子分子及單原子分子氣體不適用。
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