轉(zhuǎn)爐風(fēng)機(jī)前后coo2分析系統(tǒng)技術(shù)方案-文庫(kù)吧
2025-04-18 13:22 本頁(yè)面
【正文】 定頻率的激光通過(guò)發(fā)射單元穿過(guò)氣體通道，接收單元中的傳感器接收衰減后的激光束，并將測(cè)量信號(hào)傳送給中央分析模塊，中央分析模塊通過(guò)對(duì)測(cè)量信號(hào)進(jìn)行分析處理，得到被測(cè)氣體濃度，氣體濃度信息通過(guò)液晶顯示屏顯示出來(lái)并通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)接口輸出。為了防止粉塵和被測(cè)環(huán)境中其它污染物在視窗上聚集，需用工業(yè)氮?dú)獾葰怏w通過(guò)吹掃入口進(jìn)行連續(xù)吹掃，以便在光學(xué)視窗與工業(yè)氣體間形成一段氣幕保護(hù)。LGA4120半導(dǎo)體激光氣體分析系統(tǒng)基于國(guó)際領(lǐng)先的半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)（DLAS），即“單線光譜”測(cè)量技術(shù)。具體來(lái)說(shuō)，就是通過(guò)測(cè)量具有某一特定吸收譜線的激光束在穿過(guò)被測(cè)氣體時(shí)發(fā)生的衰減信息，并根據(jù)激光強(qiáng)度衰減與被測(cè)氣體含量間的正比關(guān)系，分析獲得被測(cè)氣體的濃度。與非分光紅外氣體分析技術(shù)相同,DLAS技術(shù)也是一種吸收光譜技術(shù)，它利用BeerLambert關(guān)系來(lái)定量分析半導(dǎo)體激光能量被被測(cè)氣體選擇吸收產(chǎn)生的衰減來(lái)獲得氣體的濃度。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(zhǎng)的紅外光源不同，DLAS技術(shù)使用譜寬非常小(也就是單色性非常好) 且波長(zhǎng)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(wú)法實(shí)現(xiàn)的一些性能優(yōu)點(diǎn)。n 不受背景氣體交叉干擾“單線光譜”測(cè)量原理圖，是紅外光源譜寬的1/106，遠(yuǎn)小于紅外光源譜寬和被測(cè)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(cè)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。n 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(zhǎng)的光源又無(wú)法區(qū)別氣體和粉塵的吸收，因此無(wú)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(zhǎng)可通過(guò)調(diào)制工作電流而被掃描，使激光波長(zhǎng)既掃描過(guò)有氣體吸收的區(qū)域，也掃描過(guò)沒(méi)有氣體吸收的區(qū)域。當(dāng)波長(zhǎng)位于吸收區(qū)域時(shí)可測(cè)得包含氣體和粉塵在內(nèi)的總透光率T總，當(dāng)波長(zhǎng)位于無(wú)氣體吸收區(qū)域時(shí)可以測(cè)得粉塵透光率T粉塵，從而可以準(zhǔn)確獲得被測(cè)氣體的透光率T氣體 =T總/ T粉塵。DLAS技術(shù)通過(guò)激光波長(zhǎng)掃描技術(shù)修正了粉塵和視窗污染對(duì)測(cè)量的影響。n 不受被測(cè)氣體環(huán)境參數(shù)變化干擾被測(cè)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(cè)量結(jié)果。而DLAS技術(shù)是對(duì)被測(cè)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LGA4100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(cè)量得到的被測(cè)氣體溫度和壓力對(duì)氣體成分測(cè)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。綜上所述，單線光譜技術(shù)、激光波長(zhǎng)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。并且由于激光氣體分析系統(tǒng)省卻了采樣預(yù)處理裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)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(guò)程氣體檢測(cè)的水平。安裝時(shí)，在被測(cè)管道相對(duì)方向安裝焊接法蘭，發(fā)射單元和接收單元通過(guò)鎖箍連接到儀器法蘭（焊接安裝如右圖、系統(tǒng)安裝效果如右下圖）。系統(tǒng)無(wú)需經(jīng)常更換零部件，其日常維護(hù)工作通常僅局限于對(duì)光學(xué)元件的清潔。因?yàn)樵谙到y(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行中，過(guò)程氣體中的粉塵等污染物會(huì)污染光學(xué)元件，并使光學(xué)透過(guò)率下降，從而影響系統(tǒng)的正常工作，因此需要周期性地清潔這些光學(xué)部件。而且系統(tǒng)需清潔光學(xué)視窗時(shí)會(huì)自動(dòng)提示，其清潔步驟也簡(jiǎn)單到僅為：關(guān)掉電源，松開(kāi)鎖箍，把接收單元和發(fā)射單元從儀器法蘭上分別拆下，檢查光學(xué)元件的污染情況并進(jìn)行清理工作后， 重新安裝好發(fā)射和接收單元, 并重新打開(kāi)儀器電源后開(kāi)始正常工作。氣體分析儀器的電子元器件的老化會(huì)導(dǎo)致分析系統(tǒng)參數(shù)緩慢漂移，并直接影響測(cè)量的準(zhǔn)確性，因此需要對(duì)分析系統(tǒng)進(jìn)行周期性的標(biāo)定（初次使用時(shí)無(wú)需標(biāo)定）。但由于LGA4120系列分析系統(tǒng)先進(jìn)的測(cè)量原理和特殊的低漂移設(shè)計(jì)，與紅外等分析儀器相比，它具有非常長(zhǎng)的標(biāo)定周期（三個(gè)月以上），而且標(biāo)定方法簡(jiǎn)單，可以采用標(biāo)定管標(biāo)定方式。標(biāo)定裝置如下圖，即在安全的情況下，擰下鎖箍，卸下發(fā)射和接收單元按右圖方式進(jìn)行安裝和標(biāo)定。類別參數(shù)指標(biāo)技術(shù)指標(biāo)量 程O2：0～5% co: 0～100%響應(yīng)時(shí)間≤1s光通道長(zhǎng)度≤15m線性誤差≤177。1%量程/六個(gè)月量程漂移≤177。1%量程/六個(gè)月維護(hù)周期2次/年,清潔光學(xué)視窗（無(wú)消耗品需要）標(biāo)定周期六個(gè)月防護(hù)等級(jí)發(fā)射單元/接收單元：IP65防爆等級(jí)ExpxmdⅡCT5輸出信號(hào)模擬量輸出2路4～20mA電流（隔離、最大負(fù)載750Ω）模擬量輸入2路4～20mA電流（溫度、壓力補(bǔ)償）通訊接口RS485繼電器輸出3路輸出（繼電器規(guī)格：24V，1A）工作條件電源24V DC（18～36VDC，20W）吹掃氣體～環(huán)境溫度30～60℃安裝安裝方式DN50/ 法蘭原位安裝LGA4120激光過(guò)程氣體分析系統(tǒng)集成多項(xiàng)數(shù)據(jù)通訊技術(shù)，用戶即可通過(guò)藍(lán)牙無(wú)線通訊模塊與掌上電腦（PDA）等無(wú)線數(shù)據(jù)終端進(jìn)行無(wú)線通訊，也可以通過(guò)探頭內(nèi)置的RS485接口
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