碳硫元素分析儀結構框圖中深黑色線連接的是電路系統，淺黑色線連接的是氣路系統，虛線方框內所示的是裝在屏蔽恒溫箱中的部件。
CO2、S O2等極性分子具有永久電偶極矩，因而具有振動、轉動等結構。按量子力學分成分裂的能級，可與入射的特征波長紅外輻射耦合產生吸收，朗伯—比爾定律反應了此吸收規律。
I=I0exp(－aPL)
式中：
I0——入射光強
I——出射光強
a—— 吸收系數
P——該氣體的分壓強
L——分析池的長度
HCS－500型碳硫元素分析儀儀利用了CO2及SO2分別在4.26mm及7.4mm處具有較強吸收帶這一特性，通過測量氣體吸收后的光強變化量,分析CO2及SO2氣體濃度百分含量，間接確定被測樣品中的碳、硫元素的百分含量。
分析室包括紅外光源、反射鏡、調制盤、吸收池、濾光片和探測器。紅外光源用電加熱到800℃左右產生紅外輻射光，經調制器把光信號調制成80Hz的交變信號入射到吸收池，該紅外光經吸收池中的CO2及SO2 氣體吸收后，再經過窄帶濾光片濾去除上述波長外的其它光輻射的能量，入射到探測器上，則探測器上測到的是與CO2及SO2氣體濃度相對應的光強，經過探測器光電轉化為電信號，放大后輸出模擬量信號，經A/D模數轉換后，通過USB通信口送上位微機歸一化處理，積分反演為碳硫元素的百分含量。
髙頻紅外碳硫儀的分析流程為：分析時先在電子天平上稱得樣品重量，輸入微機，也可通過鍵盤輸入，加入助熔劑后送進髙頻爐燃燒室，開始分析，第一階段為吹氧階段，首先打開相應電磁閥，按分析流程通氧氣，目的清除管道內殘留的CO2及SO2氣體，當CO2及SO2 氣體含量為零時，被測氣體分壓強P為零，這時采到信號為純氧條件基準信號V0；第二階段為分析釋放階段，打開髙頻爐，加熱樣品到釋放溫度，這時樣品在髙溫富氧條件下立即氧化生成CO2及SO2氣體，由氧氣作載氣輸送到吸收池，放大器輸出信號隨被測氣體濃度增加而減少，經歸一化處理后，對每個數據進行線性化定標，分析結束后對線性定標數據進行面積積分、乘以系數、除以樣品重量，扣除空白獲得樣品中碳、硫元素的百分含量。
HCS-500型碳硫元素分析儀是以熱釋電傳感器為核心，由高頻感應燃燒爐和微機控制系統組成的智能化紅外分析儀器。分析軟件基于WINDOWS XP操作平臺，具有標準WINDOWS中文操作界面和人性化的人機交互功能。主要用于冶金、機械、商檢、科研、化工等行業中的黑色金屬、有色金屬、稀土金屬、無機物、礦石、陶瓷等物質中的碳、硫元素含量分析。
