產(chǎn)品名稱(chēng)：激光氧氣分析系統(tǒng)

產(chǎn)品型號(hào)：SD-Y5000EX

產(chǎn)品簡(jiǎn)介

激光氧氣分析系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱(chēng)裝置），為連續(xù)監(jiān)測(cè)精細(xì)化工/石油化工/生物制藥/鋼鐵冶煉/焦?fàn)t煤氣/新型能源等管道氣體含量設(shè)計(jì)的在線(xiàn)分析儀器，分析儀采用TDLAS技術(shù)(可調(diào)諧半導(dǎo)體激光光譜吸收技術(shù)Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)，為目前的氣體測(cè)量方法之一，該儀表具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、不受背景氣體干擾、非接觸式測(cè)量等特點(diǎn)，為實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地反映各種氣體變化提供了可靠參考數(shù)據(jù)。根據(jù)工藝點(diǎn)不同，可選擇不同測(cè)量參數(shù)，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能準(zhǔn)確測(cè)量樣氣中的氣體含量。該過(guò)程分析裝置已成功應(yīng)用于國(guó)內(nèi)多家生產(chǎn)企業(yè)以及設(shè)備生產(chǎn)廠(chǎng)家，為企業(yè)獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，贏得了用戶(hù)及生產(chǎn)廠(chǎng)商的好評(píng)。

整套裝置包括采樣、預(yù)處理、分析三部分組成，預(yù)處理部分采用分級(jí)過(guò)濾除塵、焦油、渦旋制冷器降溫除水，以此來(lái)保證分析部分的壽命和測(cè)量精度，并將檢測(cè)到的氣體含量以 4-20mA 的電流信號(hào)提供給用戶(hù)，用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工藝自動(dòng)控制。

系統(tǒng)各單元功能

1、預(yù)處理采樣單元

預(yù)處理采樣單元是過(guò)程分析儀器在線(xiàn)連續(xù)可靠運(yùn)行的關(guān)鍵，本裝置預(yù)處理采樣系統(tǒng)采用特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，利用泵吸式抽取取樣、樣氣分級(jí)過(guò)濾除塵及焦油、渦旋制冷器降溫除水分級(jí)過(guò)濾，采樣流量計(jì)將樣氣恒流至500mL/min，送至儀表進(jìn)行濃度分析，保證系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定可靠的正常工作；經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)期運(yùn)行表明，有效的解決了長(zhǎng)時(shí)間在監(jiān)測(cè)工況環(huán)境下被動(dòng)式過(guò)濾累積堵塞，維護(hù)工作量大，在線(xiàn)連續(xù)運(yùn)行率低的難題，極大的提高了產(chǎn)品安全性能。

2、分析單元

分析單元是一臺(tái)防爆型分析儀，采用高性能激光傳感器。具有壽命長(zhǎng)、靈敏度高、響應(yīng)速度快，可靠性高、穩(wěn)定性和選擇性好的特點(diǎn)。新型的氣路穩(wěn)流系統(tǒng)：具有技術(shù)xian-進(jìn)、精度高、響應(yīng)快、性能穩(wěn)定、氣體分析過(guò)程連續(xù)等優(yōu)點(diǎn)。

整套系統(tǒng)裝置包括取樣單元、預(yù)處理單元、分析單元等部分。

技術(shù)參數(shù)

系統(tǒng)型號(hào)：SD-Y5000EX；

檢測(cè)氣體：氧氣；

采樣方式：抽取式；

傳感器類(lèi)型：激光光譜吸收；

檢測(cè)范圍：O2：0-21%VOL；（可選）

測(cè)量誤差：±1%F.S；

分 辨 率：0.01%；

響應(yīng)時(shí)間：T90≤10S；

輸出信號(hào)：4-20 mA /RS485；

通氣流量：0.4-0.6L/min；

工作壓力：0.1MPa～0.25MPa（相對(duì)壓力）；

環(huán)境溫度：-5℃～+45℃；

樣氣溫度：0-50℃；

環(huán)境濕度：≤90%RH；

輸出信號(hào)：4-20mA/0-5V；

氣路接口：Φ6不銹鋼卡套接頭（硬管或軟管）；

防爆等級(jí)：激光分析儀（Exd IIC T6）；

電氣單元、防爆接線(xiàn)盒均為（Exd IIC T4）；

防爆電磁閥（Exmb IIC T4）。

儀器特點(diǎn)

不受背景氣體的影響

傳統(tǒng)非色散紅外光譜吸收技術(shù)采用的光源譜帶很寬，其譜寬范圍內(nèi)除了被測(cè)氣體的吸收譜線(xiàn)外，還有很多基他背景氣體的吸收譜線(xiàn)。因此，光源發(fā)出的光除了被待測(cè)氣體的多條譜線(xiàn)吸收外還被一些背景氣體的吸收，從而導(dǎo)致測(cè)量的不準(zhǔn)確性。 而半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)中使用的半導(dǎo)體激光的譜寬小于0.001nm，遠(yuǎn)小于被測(cè)氣體一條吸收譜線(xiàn)的譜寬。如測(cè)量原理圖所示的“單線(xiàn)吸收光譜”數(shù)據(jù)。 同時(shí)在選擇該吸收譜線(xiàn)時(shí)，就保證在所選吸收譜線(xiàn)頻率附近約10倍譜線(xiàn)寬度范圍內(nèi)無(wú)測(cè)量環(huán)境中背景氣體組分的吸收譜線(xiàn)，從而避免這些背景氣體組分對(duì)被測(cè)氣體的交叉吸收干擾，保證測(cè)量的準(zhǔn)確性。

不受粉塵干擾

如上圖激光-氣體分析儀通過(guò)調(diào)制激光器的頻率使之周期性地掃描被測(cè)氣體的吸收譜線(xiàn)，激光頻率的掃描范圍被設(shè)置為大于被測(cè)氣體吸收譜線(xiàn)的寬度，從而在一次掃描中包含有不被氣體吸收譜線(xiàn)衰減的黃綠區(qū)（1區(qū)）和被氣體吸收譜線(xiàn)衰減的紅色區(qū)（2區(qū)）。從1區(qū)得到的測(cè)量信號(hào)包含粉塵和視窗污染的透過(guò)率，從2區(qū)得到的測(cè)量信號(hào)除包含粉塵和視窗污染的透過(guò)率還包含被氣體吸收的光強(qiáng)衰減。因此，通過(guò)在一個(gè)激光頻率掃描周期內(nèi)對(duì)1區(qū)和2區(qū)的同時(shí)測(cè)量可以準(zhǔn)確獲得被氣體吸收衰減掉的透光率，從而不受粉塵及視窗污染產(chǎn)生光強(qiáng)衰減對(duì)氣體測(cè)量濃度的影響。

標(biāo)定周期長(zhǎng)

激光-氣體分析儀的漂移小、穩(wěn)定性好，一般零漂和量漂滿(mǎn)足≤±0.5%FS/半年，儀器標(biāo)定周期長(zhǎng)，減少了儀器校準(zhǔn)的工作量。

測(cè)量原理

激光-氣體分析儀的測(cè)量原理是可調(diào)諧半導(dǎo)體激光光譜吸收技術(shù)Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)，TDLAS于20世紀(jì)70年代提出。初期的TDLAS技術(shù)只是一種實(shí)驗(yàn)室研究用技術(shù)，隨著半導(dǎo)體激光技術(shù)在20世紀(jì)80年代的迅速發(fā)展，特別是20世紀(jì)90年代以來(lái)，基于TDLAS技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)在線(xiàn)分析儀表已逐漸發(fā)展成熟，能夠在各種高溫、高粉塵、高腐蝕等惡劣的環(huán)境下進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)在線(xiàn)的氣體濃度測(cè)量。

可調(diào)諧半導(dǎo)體激光光譜吸收技術(shù)TDLAS本質(zhì)上是一種光譜吸收技術(shù)，通過(guò)分析激光被氣體分子的選擇性吸收來(lái)獲得氣體的濃度。它與傳統(tǒng)紅外光譜吸收技術(shù)的不同之處在于，半導(dǎo)體激光光譜寬度遠(yuǎn)小于氣體吸收譜線(xiàn)的展寬。因此，半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)是一種高分辨率的光譜吸收技術(shù)。系統(tǒng)采用特定波長(zhǎng)的激光束穿過(guò)被測(cè)氣體，激光強(qiáng)度的衰減與氣體的濃度滿(mǎn)足朗伯·比爾定理，因此可以通過(guò)檢測(cè)激光強(qiáng)度的衰減信息分析獲得被測(cè)氣體的濃度。采用半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)的激光-氣體分析儀可從原理上抗背景氣體的干擾，測(cè)量結(jié)果可靠性高。

系統(tǒng)整體參數(shù)

外形尺寸：600（W）x800（D）x1800（H）。

分析柜柜體采用1.5mm和2.00mm冷軋鋼板。

分析柜有前開(kāi)門(mén)，帶視察玻璃。

防護(hù)等級(jí)：不小于IP65。

表面處理：噴塑，顏色RAL7032。

系統(tǒng)安裝及使用

電源：交流220V AC（引入儀表機(jī)柜位置）;

安裝現(xiàn)場(chǎng)無(wú)明顯振動(dòng)；通風(fēng)良好；

氣源壓縮空氣：0.4- 0.6Mpa（驅(qū)動(dòng)渦旋冷凝器，壓縮氣體管引入放置機(jī)柜位置，氣源6mm管路）；

采樣及尾氣回收管路：6mm 不銹鋼硬管引入儀表機(jī)柜安裝位置；如后期用于 DCS 的信號(hào)連接，選用屏蔽電纜線(xiàn)經(jīng) 3*1.0mm2。

應(yīng)用領(lǐng)域

應(yīng)用于精細(xì)化工、新型能源、石油化工、生物制藥、鋼鐵冶煉、焦?fàn)t煤氣等領(lǐng)域進(jìn)行實(shí)時(shí)氧氣含量監(jiān)測(cè)，針對(duì)各種尾氣、反應(yīng)釜、過(guò)程氣中的氧氣含量檢測(cè)分析。