產(chǎn)品名稱：對射式激光氣體分析儀

產(chǎn)品型號：RTLG-220B

產(chǎn)品簡介

原位對射式激光氣體分析儀由發(fā)射單元、接收單元、機(jī)械固定單元、吹掃單元組成。可直接安裝在現(xiàn)場工藝管道上實時在線測量氣體濃度，無需預(yù)處理，能夠在各種環(huán)境下（尤其是高溫、高壓、高粉塵、強(qiáng)腐蝕等惡劣環(huán)境）進(jìn)行氣體濃度等參量的在線測量，測量準(zhǔn)確，響應(yīng)速度快、可靠性高，運(yùn)行費(fèi)用低。

測量原理

激光氣體分析儀的測量原理是半導(dǎo)體激光光譜吸收技術(shù)（ Tunable diode laser absorption spectroscopy ,TDLAS），TDLAS *早于 20 世紀(jì) 70 年代提出。初期的 TDLAS 技術(shù)只是一種實驗室研究用技術(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，基于 TDLAS 技術(shù)的現(xiàn)場在線分析儀表已逐漸發(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)場在線的氣體濃度測量。

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)，通過分析激光被氣體分子的選擇性吸收來獲得氣體的濃度。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)小于氣體吸收譜線的展寬，如圖 2-1。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)采用特定波長的激光束穿過被測氣體，激光強(qiáng)度的衰減與氣體的濃度有一定的關(guān)系，因此可以通過檢測激光強(qiáng)度的衰減信息分析獲得被測氣體的濃度。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，測量結(jié)果可靠性高。

技術(shù)指標(biāo)

工作條件

電源：24VDC(可選 220VAC)，<20W

吹掃氣體：（0.3~0.8）MPa 工業(yè)氮?dú)?/span>

環(huán)境溫度：-30℃~60℃

技術(shù)指標(biāo)

光通道長度：< 13 米

量程范圍：CO 0～100（%）（可調(diào)）

                 O2 0～30%（可調(diào)）

                 CO2 0～100（%）（可調(diào)）等

響應(yīng)時間：1-2 秒（可調(diào)）

線性誤差：≤±1% 全量程

量程漂移：≤±1% 全量程

防爆等級：Ex db IIC T6 Gb, Ex tb IIIC T80℃ Db

防護(hù)等級：IP67

系統(tǒng)優(yōu)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)除了被測氣體的吸收譜線外，還有很多基他背景氣體的吸收譜線。因此，光源發(fā)出的光除了被待測氣體的多條譜線吸收外還被一些背景氣體的吸收，從而導(dǎo)致測量的不準(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)小于被測氣體一條吸收譜線的譜寬。同時在選擇該吸收譜線時，就保證在所選吸收譜線頻率附近約 10 倍譜線寬度范圍內(nèi)無測量環(huán)境中背景氣體組分的吸收譜線，從而避免這些背景氣體組分對被測氣體的交叉吸收干擾，保證測量的準(zhǔn)確性。

不受粉塵干擾

如圖上圖激光氣體分析儀通過調(diào)制激光器的頻率使之周期性地掃描被測氣體的吸收譜線，激光頻率的掃描范圍被設(shè)置為大于被測氣體吸收譜線的寬度，從而在一次掃描中包含有不被氣體吸收譜線衰減的上圖中的黃綠區(qū)（1 區(qū)）和被氣體吸收譜線衰減的紅色區(qū)（2 區(qū)）。

從 1 區(qū)得到的測量信號包含粉塵和視窗污染的透過率，從 2 區(qū)得到的測量信號除包含粉塵和視窗污染的透過率還包含被氣體吸收的光強(qiáng)衰減。因此，通過在一個激光頻率掃描周期內(nèi)對 1 區(qū)和 2 區(qū)的同時測量可以準(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)衰減對氣體測量濃度的影響。

自動修正溫度、壓力對測量的影響

一些工業(yè)過程氣體可能存在幾百攝氏度的溫度變化和幾十個千帕的壓力變化。氣體溫度和壓力的變化會導(dǎo)致二次諧波信號波形的幅值與形狀發(fā)生相應(yīng)的變化，從而影響測量的準(zhǔn)確性。 為了解決這個問題，激光氣體分析儀中增加了溫度、壓力補(bǔ)償算法，只要將外部傳感器測得的氣體溫度，壓力信號輸入補(bǔ)償算法中，分析儀就能自動修正溫度、壓力變化對氣體濃度測量的影響，保證了測量的準(zhǔn)確性。

系統(tǒng)組成

激光氣體分析儀主要由發(fā)射單元、接收單元、機(jī)械固定單元、吹掃單元。

發(fā)射單元

激光氣體分析儀的發(fā)射單元由激光發(fā)射模塊、信號調(diào)制模塊、中yang控制綜合模塊、人機(jī)界面模塊組成。主要實現(xiàn)激光器的發(fā)射及準(zhǔn)直，信號的處理及人機(jī)交互等功能。

接收單元

激光氣體分析儀的接收單元由光電傳感器、電源模塊、信號解調(diào)模塊組成。主要功能是接收傳感信號解調(diào)后傳輸給發(fā)射單元等。

吹掃單元

當(dāng)儀器的測量環(huán)境比較惡劣時，為保證激光氣體分析儀能夠長期正常運(yùn)行，需采用潔凈的氣體對分析儀的光學(xué)視窗進(jìn)行吹掃，從而避免測量環(huán)境中的粉塵或其他污染物對視窗造成嚴(yán)重污染，影響測量結(jié)果。吹掃單元主要由減壓過濾器、分氣塊和單向閥等組成。主要功能是為正壓吹掃、分析儀的光學(xué)器件吹掃提供穩(wěn)定流量的吹掃氣。

應(yīng)用領(lǐng)域

廣泛應(yīng)用于石油、化工、鋼鐵冶金、燃?xì)廨斉洹⑿滦湍茉吹阮I(lǐng)域。