分析儀基于DLAS(Diode-laser Absorption Spectroscopy,半導(dǎo)體激光吸收光譜)氣體分析測(cè)量技術(shù)的革新,能有效解決傳統(tǒng)的氣體分析技術(shù)中存在的諸多問題。
DLAS技術(shù)利用激光能量被氣體分子“選頻”吸收形成吸收光譜的原理來測(cè)量氣體濃度。由半導(dǎo)體激光器發(fā)射出特定波長(zhǎng)的激光束(僅能被被測(cè)氣體吸收),穿過被測(cè)氣體時(shí),激光強(qiáng)度的衰減與被測(cè)氣體的濃度成一定的函數(shù)關(guān)系,因此,通過測(cè)量激光強(qiáng)度衰減信息就可以分析獲得被測(cè)氣體的濃度。
1.1.1 單線光譜技術(shù)
“單線光譜”測(cè)量技術(shù)利用激光的光譜比較窄、遠(yuǎn)小于被測(cè)氣體的吸收譜線的特性,選擇某一位于特定波長(zhǎng)的吸收光譜線,使得在所選吸收譜線波長(zhǎng)附近無測(cè)量環(huán)境中其它氣體組分的吸收譜線,從而避免了這些背景氣體組分對(duì)該被測(cè)氣體的交叉吸收干涉,
1.1.2 激光頻率掃描技術(shù)
析儀通過調(diào)制激光頻率使之周期性地掃描過被測(cè)氣體吸收譜線,激光頻率的掃描范圍被設(shè)置成大于被測(cè)氣體吸收譜線的寬度,從而在一次頻率掃描范圍中包含有不被氣體吸收譜線衰減的圖1-2中的“Ⅰ”區(qū)和被氣體吸收譜線衰減的“Ⅱ”區(qū)。從“Ⅰ”區(qū)得到的測(cè)量信號(hào)可以獲得粉塵和視窗的透光率Td,從“Ⅱ”區(qū)得到的測(cè)量信號(hào)可以獲得粉塵和視窗以及被測(cè)氣體的總透光率Tgd=Td*Tg。因此,分析儀通過在一個(gè)激光頻率掃描周期內(nèi)對(duì)“Ⅰ”、“Ⅱ”兩區(qū)的同時(shí)測(cè)量可以準(zhǔn)確獲得被測(cè)氣體的透光率Tg=Tgd/Td,從而自動(dòng)修正粉塵和視窗污染產(chǎn)生的光強(qiáng)衰減對(duì)氣體測(cè)量濃度的影響。
1.1.3 譜線展寬自動(dòng)修正技術(shù)
在氣體溫度和壓力發(fā)生變化時(shí),被測(cè)氣體譜線的展寬及高度會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化,從而影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。通過輸入(4~20)mA方式的溫度和壓力信號(hào),分析儀能自動(dòng)修正溫度和壓力變化對(duì)氣體濃度測(cè)量的影響,從而..了測(cè)量數(shù)據(jù)的..性。
1.1 系統(tǒng)組成
分析儀由激光發(fā)射、光電傳感和分析模塊等構(gòu)成,如下圖所示。由激光發(fā)射模塊發(fā)出的激光束穿過被測(cè)煙道(或管道),被安裝在直徑相對(duì)方向上的光電傳感模塊中的探測(cè)器接收,分析控制模塊對(duì)獲得的測(cè)量信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析,得到被測(cè)氣體濃度。在掃描激光波長(zhǎng)時(shí),由光電傳感模塊探測(cè)到的激光透過率將發(fā)生變化,且此變化僅僅是來自于激光器與光電傳感模塊之間光通道內(nèi)被測(cè)氣體分子對(duì)激光強(qiáng)度的衰減。光強(qiáng)度的衰減與探測(cè)光程之間的被測(cè)氣體含量成正比。因此,通過測(cè)量激光強(qiáng)度衰減可以分析獲得被測(cè)氣體的濃度。
基于半導(dǎo)體激光吸收光譜(DLAS)測(cè)量技術(shù)系統(tǒng)組成示意圖
1.2 系統(tǒng)特點(diǎn)
分析儀由于采用了半導(dǎo)體激光吸收光譜(DLAS)技術(shù),從根本上解決了采樣預(yù)處理帶來諸如響應(yīng)滯后、維護(hù)頻繁、易堵易漏、易損件多和運(yùn)行費(fèi)用高等各種問題,并具有如下特點(diǎn):
l 原位測(cè)量,檢測(cè)靈敏度高,響應(yīng)速度快。
l 一體化設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)緊湊,可靠性高。
l 模塊化設(shè)計(jì),可現(xiàn)場(chǎng)更換所有功能模塊。
l 智能化程度高,操作、維護(hù)方便。


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