產(chǎn)品詳情
詳細(xì)規(guī)格說明
4.1 NH3 分析儀
4.1.1 儀器概述
氨逃逸在線分析儀的核心測量模塊（如右圖）采用
的是目前最先進(jìn)的 TDLAS 技術(shù)。
TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption
Spectroscopy)是可調(diào)諧二極管激光吸收光譜技術(shù)的簡
稱，由于激光二極管采用半導(dǎo)體材料制成，通常又稱為
可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)。
TDLAS技術(shù)本質(zhì)是一種吸收光譜技術(shù)，也是通過分析光被氣體的選擇吸收測得氣體濃度。
采用發(fā)射一束光通過待測氣體，在另一端接收，發(fā)射器與接收器間的距離確定了光程，測量
原理基于比爾定律：
西安聚能儀器有限公司，張智崗 18631184002 15934800253氨逃逸連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)-高溫抽取激光法
I(?)/ I0 (?) ? EXP(?(?))............(1)
A(?) ? ? (?)CL..............(2)
因此可以通過對(duì)吸收率的測量來反演吸收分子濃度。
首先選定被測氣體某條吸收譜線的頻率位置然，后選擇相應(yīng)發(fā)射頻率范圍的激光二極管，
設(shè)置適宜的溫度值以確定激光中心頻率，通過注入低頻率的鋸齒波電流，使激光頻率掃描過
整條吸收譜線從而獲得單線吸收光譜數(shù)據(jù)，吸收光譜的單線特性可以避免背景氣體組分對(duì)被
測氣體的交叉吸收干擾 保證測量的準(zhǔn)確性。
4.1.2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)
與傳統(tǒng)非分光紅外分析技術(shù)使用譜寬很寬且固定波長的紅外光源不同的是， DLAS 技術(shù)
使用譜寬非常小(也就是單色性非常好) 且波長可調(diào)諧的半導(dǎo)體激光器作為光源。因此，DLAS
技術(shù)具有傳統(tǒng)非分光紅外分析技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的一些性能優(yōu)點(diǎn)。
? 不受背景氣體交叉干擾
半導(dǎo)體激光器發(fā)射的激光譜寬小于 0.0001nm，是紅外光源譜寬的 1/106，遠(yuǎn)小于紅外光
源譜寬和被測氣體單吸收譜線寬度，其頻率調(diào)制掃描范圍也僅包含被測氣體單吸收譜線（半
導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)也因此被稱為單線光譜技術(shù)），因此成功消除了背景氣體交叉干擾影
響。
? 不受粉塵和視窗污染干擾
非分光紅外氣體分析儀在分析粉塵含量較大的氣體時(shí)，粉塵和被污染的光學(xué)元件會(huì)引起
氣室透光率的變化，而固定波長的光源又無法區(qū)別氣體和粉塵的吸收，因此無法自動(dòng)修正粉
塵對(duì)光學(xué)元件的污染影響。而半導(dǎo)體激光的波長可通過調(diào)制工作電流而被掃描，使激光波長
既掃描過有氣體吸收的區(qū)域，也掃描過沒有氣體吸收的區(qū)域。當(dāng)波長位于吸收區(qū)域時(shí)可測得
包含氣體和粉塵在內(nèi)的總透光率 T 總，當(dāng)波長位于無氣體吸收區(qū)域時(shí)可以測得粉塵透光率 T 粉
塵，從而可以準(zhǔn)確獲得被測氣體的透光率 T 氣體 =T 總/ T 粉塵。DLAS 技術(shù)通過激光波長掃描技術(shù)
修正了粉塵和視窗污染對(duì)測量的影響。
? 不受被測氣體環(huán)境參數(shù)變化干擾
被測氣體環(huán)境參數(shù)—溫度或壓力變化通常導(dǎo)致譜線強(qiáng)度和展寬發(fā)生變化，對(duì)溫度或壓力
信號(hào)不加修正就會(huì)影響測量結(jié)果。而 DLAS 技術(shù)是對(duì)被測氣體單一吸收譜線進(jìn)行分析，因此可
較容易地對(duì)溫度、壓力效應(yīng)進(jìn)行修正。為此系統(tǒng)內(nèi)置了溫度和壓力自動(dòng)修正功能，能根據(jù)實(shí)
際測量得到的被測氣體溫度和壓力對(duì)氣體成分測量值進(jìn)行自動(dòng)修正，從而可實(shí)現(xiàn)精確的在線
氣體分析。
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綜上所述，單線光譜技術(shù)、激光波長掃描技術(shù)和環(huán)境參數(shù)自動(dòng)修正技術(shù)使DLAS技術(shù)可以
被用于實(shí)現(xiàn)氣體的原位分析，因此比非分光紅外等傳統(tǒng)采樣氣體分析系統(tǒng)具備更強(qiáng)的環(huán)境適
應(yīng)性。并且由于激光分析系統(tǒng)省卻了采樣預(yù)處理裝置，結(jié)構(gòu)簡單、無運(yùn)動(dòng)部件，維護(hù)標(biāo)
定方便、可靠性高，響應(yīng)速度快而準(zhǔn)確，大大提升了在線過程氣體檢測的水平。
4.1.3 技術(shù)參數(shù)
測量組分:NH3
量程:0-50ppm（按客戶需求而定，最低可達(dá)0-10ppm）
檢測下限:0.1ppm（10米光程）
響應(yīng)時(shí)間:1秒（指儀表的響應(yīng)時(shí)間，而系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間還需要考慮預(yù)處理導(dǎo)致的滯后）
校正:出廠設(shè)定
氣體壓力:25—2000mbar
系統(tǒng)漂移:無漂移
模擬量輸出:4-20mA
數(shù)字通訊接口:RS232
電源:220VAC
吹掃氣:儀表級(jí)壓縮空氣
環(huán)境溫度:-10℃—50℃
伴熱溫度:200℃
安裝方式:在位式
4.2 預(yù)處理單元
4.2.1 系統(tǒng)流路簡介
本系統(tǒng)的流路主要由測量流路、反吹流路、標(biāo)定流路及渦旋制冷流路組成，具體流路示
意圖如下：
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系統(tǒng)進(jìn)入測量狀態(tài)后，電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)帶動(dòng)兩通球閥切換到采樣氣路，在引流泵的作用下，
被測氣體經(jīng)由探頭桿、，兩通球閥、二級(jí)過濾器進(jìn)入NH3模塊，NH3模塊利用吸收技術(shù)（TDLAS）
對(duì)氣體進(jìn)行分析，得到NH3的濃度（高溫?zé)釢穹ǎ?，最后排空?
系統(tǒng)定時(shí)會(huì)進(jìn)入校準(zhǔn)狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)零，此時(shí)兩通球閥切換到校準(zhǔn)氣路，校準(zhǔn)電磁閥打
開，在引流泵的作用下，環(huán)境空氣經(jīng)過濾器、校準(zhǔn)電磁閥后進(jìn)入氣體室，對(duì)氣體室中殘留的
被測氣體進(jìn)行吹掃，吹掃干凈后，對(duì)NH3進(jìn)行一次調(diào)零；系統(tǒng)定時(shí)會(huì)進(jìn)入反吹狀態(tài)對(duì)采樣探頭
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進(jìn)行反吹，此時(shí)兩通球閥切換到反吹氣路，反吹電磁閥打開，系統(tǒng)自動(dòng)控制反吹電磁閥開或
關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)探頭過濾器的反吹。
