烟气SO2自动分析仪的原理有电导法、非分散红外吸收法（动态范围较窄）、紫外吸收法、紫外荧光法、火焰光度法和定电位电解法（传感器寿命）。
采用方式主要有：
（1）直接抽气采样法（非分散红外吸收法、紫外吸收法）（占9.5%，主要为日本产品）；
（2）稀释抽气采样法（包括烟道内稀释和烟道外稀释，占85.5%，主要为欧美产品，）；
（3）在线直接测量法（将一束红外光或紫外光直接照射到烟气上，利用SO2的特征吸收光谱进行测量）。
1.非分散红外二氧化硫分析仪
利用二氧化硫在红外区域（7300mn）四周的光吸收进行浓度测量，当一束恒定的7300mn的红外光通过含有二氧化硫气体的介质时，被二氧化硫吸收，光通量被衰减，测出衰减速光能量，即可求出二氧化硫的浓度。测量时应注重影响测量精度的干扰因素，应除去介质中二氧化碳气体和水蒸气。这种仪器的特点是直接测量二氧化硫的浓度，对样品气体加热保温、多级除尘、多级除湿，方法不会受排气取样流量的影响，但样品气体输送距离不能太长，否则影响测量精度（一般不超过76m）。
2.紫外荧光二氧化硫分析仪
该方法测量二氧化硫的原理是当220nm四周的紫外光照射到二氧化硫气体后，二氧化硫分子吸收紫外光的能量受激发从高能级返回基态时发出荧光，荧光强度的大小反映出二氧化硫的浓度。当220nm的紫外光强恒定时，通过测量荧光强度的大小即可求出被测气体介质中二氧化硫的含量。这种方法可长距离输送气体介质，不用加热保温，易于维护治理，技术要害点是如何保证220nm的紫外光强恒定。另外，防止微尘堵塞以及衡释比发生变化。这种产品在国内具有较高的开发价值。
3.非分散红外和紫外跨烟道在线二氧化硫分析仪
此方法工作原理是由二氧化硫在7300nm四周的红外光或280nm~320nm的紫外光吸收定量，其主要干扰是烟气中对红外或紫外光有吸收的气体，防止光学探头污染，其特点是非接触测量，无须用标准气体对仪器进行校正。
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