紅外測油儀基于油脂類物質對特定紅外波長的特征吸收特性實現定量分析，通過光學系統、信號處理與數據計算的協同工作，完成水樣中油分濃度的精準測定。其核心原理遵循朗伯 - 比爾定律，即油分濃度與紅外光的吸收強度呈正相關，整個檢測流程需經過樣品預處理、光學檢測、信號轉化及結果計算四個關鍵環節。

水樣中的油分需通過萃取分離 —— 利用油分在有機溶劑（如四氯化碳、四氯乙烯）中溶解度高的特性，將水樣與萃取劑按比例混合振蕩，使油分從水相轉移至有機相。萃取完成后，通過靜置分層或離心分離（轉速 3000r/min 左右）獲得澄清的有機萃取液，若存在乳化現象需加入無水硫酸鈉破乳，確保萃取液中無水分殘留（水分會干擾紅外吸收）。部分儀器集成自動萃取模塊，通過機械振蕩、加熱（溫度控制在 30-40℃）加速萃取過程，提高油分轉移效率，萃取后的有機相需經 0.45μm 濾膜過濾，去除懸浮顆粒物，避免干擾光路檢測。

系統核心包括紅外光源、單色器、比色皿與探測器。紅外光源（通常為硅碳棒或紅外 LED）發出連續波長的紅外光（波長范圍 2800-3100cm?1），經聚光鏡聚焦后射入單色器。單色器通過光柵或棱鏡將復合光分解為單色光，精準篩選出油分特征吸收的三個波長：2930cm?1（對應 CH?基團的伸縮振動）、2960cm?1（對應 CH?基團的伸縮振動）及 3030cm?1（對應芳香烴的 CH 基團振動）。單色光透過盛有萃取液的比色皿（材質為石英，可透過紅外光）后，被紅外探測器（如光電倍增管、紅外傳感器）接收，探測器將光信號轉化為電信號，信號強度與油分對光的吸收程度直接相關。

探測器輸出的原始電信號微弱且含噪聲，需經前置放大器放大（放大倍數 1000-10000 倍），再通過濾波電路去除環境光、電路噪聲等干擾信號。為抵消萃取劑本身的吸收影響，系統會同時測定純萃取劑（空白樣）的吸收值，通過 “樣品吸收值 - 空白吸收值” 計算凈吸收值，消除背景干擾。對于溫度變化導致的信號波動，儀器內置的溫度傳感器會實時監測比色皿溫度，通過軟件算法進行溫度補償，確保不同溫度下的吸收值具有可比性。

儀器通過預先測定已知濃度的標準油溶液（濃度梯度 0-100mg/L），建立吸收值與濃度的校準曲線（線性相關系數需≥0.999）。檢測時，將樣品的凈吸收值代入校準曲線，自動計算出油分濃度，再根據萃取劑與水樣的體積比，換算出原始水樣中的油分濃度（單位 mg/L）。部分高端儀器支持多波長聯立計算，通過三個特征波長的吸收值綜合計算，減少單一波長檢測可能存在的干擾，進一步提升低濃度油分（＜0.1mg/L）的檢測精度。

整個工作流程需保持光學系統穩定 —— 光源強度、單色器波長精度及探測器靈敏度會直接影響檢測結果，因此儀器需定期校準：每月用標準濾光片校準波長（偏差需≤±2cm?1），每季度用標準油溶液校準曲線，確保長期檢測的準確性。通過標準化的光學檢測與數據處理，紅外測油儀可實現對水樣中油分的快速定量，為水質監測提供可靠的數據分析依據。