分析仪基于DLAS(Diode-laser Absorption Spectroscopy,半导体激光吸收光谱)气体分析测量技术的革新,能有效解决传统的气体分析技术中存在的诸多问题。
DLAS技术利用激光能量被气体分子“选频”吸收形成吸收光谱的原理来测量气体浓度。由半导体激光器发射出特定波长的激光束(仅能被被测气体吸收),穿过被测气体时,激光强度的衰减与被测气体的浓度成一定的函数关系,因此,通过测量激光强度衰减信息就可以分析获得被测气体的浓度。
1.1.1 单线光谱技术
“单线光谱”测量技术利用激光的光谱比较窄、远小于被测气体的吸收谱线的特性,选择某一位于特定波长的吸收光谱线,使得在所选吸收谱线波长附近无测量环境中其它气体组分的吸收谱线,从而避免了这些背景气体组分对该被测气体的交叉吸收干涉,
1.1.2 激光频率扫描技术
析仪通过调制激光频率使之周期性地扫描过被测气体吸收谱线,激光频率的扫描范围被设置成大于被测气体吸收谱线的宽度,从而在一次频率扫描范围中包含有不被气体吸收谱线衰减的图1-2中的“Ⅰ”区和被气体吸收谱线衰减的“Ⅱ”区。从“Ⅰ”区得到的测量信号可以获得粉尘和视窗的透光率Td,从“Ⅱ”区得到的测量信号可以获得粉尘和视窗以及被测气体的总透光率Tgd=Td*Tg。因此,分析仪通过在一个激光频率扫描周期内对“Ⅰ”、“Ⅱ”两区的同时测量可以准确获得被测气体的透光率Tg=Tgd/Td,从而自动修正粉尘和视窗污染产生的光强衰减对气体测量浓度的影响。
1.1.3 谱线展宽自动修正技术
在气体温度和压力发生变化时,被测气体谱线的展宽及高度会发生相应的变化,从而影响测量的准确性。通过输入(4~20)mA方式的温度和压力信号,分析仪能自动修正温度和压力变化对气体浓度测量的影响,从而..了测量数据的..性。
1.1 系统组成
分析仪由激光发射、光电传感和分析模块等构成,如下图所示。由激光发射模块发出的激光束穿过被测烟道(或管道),被安装在直径相对方向上的光电传感模块中的探测器接收,分析控制模块对获得的测量信号进行数据采集和分析,得到被测气体浓度。在扫描激光波长时,由光电传感模块探测到的激光透过率将发生变化,且此变化仅仅是来自于激光器与光电传感模块之间光通道内被测气体分子对激光强度的衰减。光强度的衰减与探测光程之间的被测气体含量成正比。因此,通过测量激光强度衰减可以分析获得被测气体的浓度。
基于半导体激光吸收光谱(DLAS)测量技术系统组成示意图
1.2 系统特点
分析仪由于采用了半导体激光吸收光谱(DLAS)技术,从根本上解决了采样预处理带来诸如响应滞后、维护频繁、易堵易漏、易损件多和运行费用高等各种问题,并具有如下特点:
l 原位测量,检测灵敏度高,响应速度快。
l 一体化设计,结构紧凑,可靠性高。
l 模块化设计,可现场更换所有功能模块。
l 智能化程度高,操作、维护方便。


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气体分析仪
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