產品詳情
詳細規(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
的是目前最先進的 TDLAS 技術。
TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption
Spectroscopy)是可調諧二極管激光吸收光譜技術的簡
稱，由于激光二極管采用半導體材料制成，通常又稱為
可調諧半導體激光吸收光譜技術。
TDLAS技術本質是一種吸收光譜技術，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，后選擇相應發(fā)射頻率范圍的激光二極管，
設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據，吸收光譜的單線特性可以避免背景氣體組分對被
測氣體的交叉吸收干擾 保證測量的準確性。
4.1.2 技術優(yōu)勢
與傳統(tǒng)非分光紅外分析技術使用譜寬很寬且固定波長的紅外光源不同的是， DLAS 技術
使用譜寬非常小(也就是單色性非常好) 且波長可調諧的半導體激光器作為光源。因此，DLAS
技術具有傳統(tǒng)非分光紅外分析技術無法實現的一些性能優(yōu)點。
? 不受背景氣體交叉干擾
半導體激光器發(fā)射的激光譜寬小于 0.0001nm，是紅外光源譜寬的 1/106，遠小于紅外光
源譜寬和被測氣體單吸收譜線寬度，其頻率調制掃描范圍也僅包含被測氣體單吸收譜線（半
導體激光吸收光譜技術也因此被稱為單線光譜技術），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，粉塵和被污染的光學元件會引起
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，因此無法自動修正粉
塵對光學元件的污染影響。而半導體激光的波長可通過調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。當波長位于吸收區(qū)域時可測得
包含氣體和粉塵在內的總透光率 T 總，當波長位于無氣體吸收區(qū)域時可以測得粉塵透光率 T 粉
塵，從而可以準確獲得被測氣體的透光率 T 氣體 =T 總/ T 粉塵。DLAS 技術通過激光波長掃描技術
修正了粉塵和視窗污染對測量的影響。
? 不受被測氣體環(huán)境參數變化干擾
被測氣體環(huán)境參數—溫度或壓力變化通常導致譜線強度和展寬發(fā)生變化，對溫度或壓力
信號不加修正就會影響測量結果。而 DLAS 技術是對被測氣體單一吸收譜線進行分析，因此可
較容易地對溫度、壓力效應進行修正。為此系統(tǒng)內置了溫度和壓力自動修正功能，能根據實
際測量得到的被測氣體溫度和壓力對氣體成分測量值進行自動修正，從而可實現精確的在線
氣體分析。
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綜上所述，單線光譜技術、激光波長掃描技術和環(huán)境參數自動修正技術使DLAS技術可以
被用于實現氣體的原位分析，因此比非分光紅外等傳統(tǒng)采樣氣體分析系統(tǒng)具備更強的環(huán)境適
應性。并且由于激光分析系統(tǒng)省卻了采樣預處理裝置，結構簡單、無運動部件，維護標
定方便、可靠性高，響應速度快而準確，大大提升了在線過程氣體檢測的水平。
4.1.3 技術參數
測量組分:NH3
量程:0-50ppm（按客戶需求而定，最低可達0-10ppm）
檢測下限:0.1ppm（10米光程）
響應時間:1秒（指儀表的響應時間，而系統(tǒng)響應時間還需要考慮預處理導致的滯后）
校正:出廠設定
氣體壓力:25—2000mbar
系統(tǒng)漂移:無漂移
模擬量輸出:4-20mA
數字通訊接口:RS232
電源:220VAC
吹掃氣:儀表級壓縮空氣
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)進入測量狀態(tài)后，電動執(zhí)行機構帶動兩通球閥切換到采樣氣路，在引流泵的作用下，
被測氣體經由探頭桿、，兩通球閥、二級過濾器進入NH3模塊，NH3模塊利用吸收技術（TDLAS）
對氣體進行分析，得到NH3的濃度（高溫熱濕法），最后排空。
系統(tǒng)定時會進入校準狀態(tài)進行自動調零，此時兩通球閥切換到校準氣路，校準電磁閥打
開，在引流泵的作用下，環(huán)境空氣經過濾器、校準電磁閥后進入氣體室，對氣體室中殘留的
被測氣體進行吹掃，吹掃干凈后，對NH3進行一次調零；系統(tǒng)定時會進入反吹狀態(tài)對采樣探頭
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進行反吹，此時兩通球閥切換到反吹氣路，反吹電磁閥打開，系統(tǒng)自動控制反吹電磁閥開或
關，實現對探頭過濾器的反吹。
