近年来,大气污染日趋严重,以二氧化硫、氮氧化物为主的污染气体的大量排放严重影响了人民健康和社会发展。开发实时化、自动化、智能化、稳定可靠、操作简便的污染气体分析仪器具有重大意义。针对国内气体分析仪稳定性差、测量精度不高、分析组分单一等问题,通过分析研究国内外气体检测方法的现状和发展趋势,研制了基于红外吸收法的多组分气体分析仪,用于分析工业现场排放的SO2、NO,同时采用电化学方法测量O2。仪器从结构上分为光学系统、气路系统、电路系统和上位机系统四部分。根据仪器的设计要求,光学系统选用了电调制红外光源、热释电红外探测器和电化学氧传感器,分别探测SO2、NO和O2的浓度信号;合理地设计光源、气室与探测器的位置结构,以降低光路的损耗,提高系统测量的精度;电路系统设计了光源调制电路、信号放大电路、A/D转换电路以及单片机控制电路等,完成信号的放大、转换和采集,高精密的电路设计为后续的信号处理奠定了基础,同时增强了系统的抗干扰能力和工作稳定性;为了提高系统对信号的处理能力,采用上位机系统对采集到的数据进行处理,硬件平台选用嵌入式工控系统,并配备6.4英寸触摸式液晶屏、512M CF存储卡,软件平台基于虚拟仪器技术,开发工具采用LabVIEW 8.20图形化编程语言,通过与Access数据库的连接,完成气体浓度的计算、显示与绘图、数据的存储和查询、标定、报警、系统设置等功能,实现了测量的实时化、自动化、智能化。通过对标准样气的实验数据分析,验证了系统具有良好的重复性和稳定性,同时具有响应速度快、操作简便、维护方便等优点。与国内同类仪器相比在性能和结构上有很大突破,达到了预期的目标。