在環境監測和工業過程控制領域，精確可靠的氮氧化物監測對于環境保護和法規合規至關重要。

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，隨著全球對環境質量的日益重視，氮氧化物監測技術的發展受到廣泛關注。

日本HORIBA（堀場制作所）作為分析儀器領域的企業，其氮氧化物監測儀以高精度、可靠性和技術創新在行業內享有盛譽。

01 技術原理與演進

HORIBA氮氧化物監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測需求。

化學發光法（CLD）是HORIBA APNA-系列產品的核心技術。APNA-370采用的雙向交替流動調制型化學發光法結合相關計算法，實現了單檢測器同時對NO、NO2和NOx的連續監測。

這種設計不僅提高了檢測效率，更確保了儀器的穩定性和高靈敏度。

量子級聯激光（QCL）光譜技術是HORIBA在監測領域的最新突破。MEXA-ONE-QL-NX分析儀將基于量子級聯技術的光源與高精度調整的雙路徑池相結合，實現了對中紅外光譜區的高效探測。

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

02 產品系列與特點

APNA-370：大氣污染監測的得力工具

APNA-370專為環境空氣監測設計，采用化學發光法原理，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范圍內選擇4段量程，量程比控制在10以內。

該儀器集成了所有必需元部件，包括參比氣體發生器、臭氧發生器、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。

儀器內部配備了具有自動循環功能的干燥單元，為臭氧發生器提供干燥空氣，使長期連續監測成為可能。

MEXA-ONE-QL-NX：研發領域的創新解決方案

MEXA-ONE-QL-NX采用量子級聯激光技術，能夠直接、同時實時測量四種相關的含氮廢氣成分：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。

其完整的測量系統專為測量NH3而開發，保證了非常快的NH3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：發動機排放監測的專業選擇

MEXA-ONE-XL-NX專門用于內燃機和燃氣輪機排放的廢氣測量，采用IRLAM™技術，為研發發動機和后處理系統，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系列系統集成，采用具有未來可擴展性的通用用戶界面，實現了排放測量裝置的控制、監測和管理的集中化。

03 性能參數對比

下表列出了HORIBA主要氮氧化物監測儀的關鍵性能參數：

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，能夠滿足環境空氣中低濃度氮氧化物的監測需求。

該儀器在重現性、線性和穩定性方面也表現優異，重現性為±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

環境空氣質量監測

HORIBA APNA-370專門針對環境空氣監測設計，適用于城市空氣質量監測站、背景站和區域站等應用場景。

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，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測環境空氣中低濃度的氮氧化物，為環境評估和預警提供數據支持。

工業過程與排放監測

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

隨著對溫室氣體排放的關注增加，HORIBA儀器在減少溫室氣體排放的N2O監測方面也發揮著重要作用。

發動機與后處理系統研發

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

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

特殊應用場景

HORIBA氮氧化物監測技術還應用于一些特殊領域，如加氫站、沼氣發電用硅氧烷監測以及氨濃度連續監測等。

在科學研究領域，甚至應用于測量牛打嗝產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。

建議先開空調和除濕機，待實驗室的溫度濕度都相對穩定后，再給儀器通電開機。

電路檢查方面，應邀請專業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功能的干燥單元，為臭氧發生器提供干燥空氣，使長期連續監測成為可能。這一設計大大減少了日常維護工作量。

06 技術發展脈絡

HORIBA在氣體分析領域的技術發展體現了持續的創新精神。從傳統的化學發光法到最新的量子級聯激光技術，HORIBA始終走在分析技術前沿。

化學發光法作為成熟的氮氧化物監測技術，在APNA-370中得到了優化，通過雙向交替流動調制設計，提高了單檢測器的效率和性能。

量子級聯激光技術代表了HORIBA在氮氧化物監測領域的最新進展，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™技術則是HORIBA自主創新的紅外氣體測量方法，實現了高精度、寬量程的測量。

07 未來發展趨勢

未來，氮氧化物監測技術將朝著更高精度、更快響應、更多組分同時測量的方向發展。

HORIBA已經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測將成為未來發展趨勢。

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）的發展，對內燃機排放的監測需求將更加多樣化。HORIBA的氮氧化物監測儀已為這些新興應用做好準備。

系統集成化是另一個明顯趨勢。HORIBA ONE系列采用統一用戶界面，實現了排放測量裝置的集中控制、監測和管理，提高了用戶體驗和系統可靠性。

從城市環境空氣質量監測到發動機排放控制，HORIBA的解決方案在不斷演進。

隨著環保法規日益嚴格和監測技術的不斷發展，HORIBA將繼續通過其技術優勢，為全球環境保護和工業可持續發展提供堅實的數據支持。

對于使用者而言，了解這些技術原理與特點，將有助于更好地發揮儀器性能，獲取準確可靠的監測數據。