特點(diǎn)
采用紫外吸收光譜氣體分析技術(shù)和化學(xué)計(jì)量學(xué)算法
光源采用脈沖氙燈,壽命達(dá)10年
無光學(xué)運(yùn)動部件
模塊化設(shè)計(jì)
信息數(shù)字化處理
測量輸出線性表達(dá)
多種狀態(tài)信號輸出:聲、光、畫面、繼電器、通訊信息
在同一條件下,可以與測量不同對象的氣體濃度組合成一臺儀器,最多四組份
應(yīng)用領(lǐng)域
電廠煙氣排放連續(xù)監(jiān)測CEMS(分析SO2、NO、NO2、O2)
脫硫工藝監(jiān)測(分析SO2、O2)
脫硝工藝監(jiān)測(分析NO、NO2、NH3、O2)
垃圾焚燒煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(分析SO2、NO、NO2、O2)
氯堿廠PVC 工藝及鈦白粉生產(chǎn)工藝微量Cl2 分析(分析Cl2)
硫磺回收工藝氣體分析(分析SO2、H2S)
天然氣凈化工藝氣體分析(分析微量H2S)
煤化工分析(分析CH3I)
大氣在線監(jiān)測(分析SO2、NO2、O3)等
工作原理
紫外吸收光譜
電磁輻射(光)與原子和分子之間的相互作用是光譜檢測技術(shù)的基礎(chǔ),目前已經(jīng)發(fā)展出紅外吸收光譜、近紅外吸收光譜、紫外吸收光譜、原子發(fā)射光譜、原子吸收光譜、質(zhì)譜、X射線熒光光譜等檢測技術(shù)。
紫外吸收光譜檢測技術(shù)的基礎(chǔ)是,紫外光與分子相互作用時(shí)被分子吸收導(dǎo)致光能的變化,由于不同分子內(nèi)部電子能級的躍遷能量和幾率的不同,使得不同分子具有特征吸收光譜,可見,紫外吸收光譜是分子在紫外波段吸收能力的定量描述。通常用吸收截面來描述單位分子的紫外吸收光譜:
典型氣體吸收截面
通過吸收光譜可分析分子濃度,其測量原理就是Beer-Lambert 定律:
I(λ) = I0 (λ) exp( - L * σ(λ) * X)
式中, I0(λ)表示波長為λ的光的入射光強(qiáng),I(λ)表示紫外光穿過濃度為X 和光程為
L 的待測氣體后的光強(qiáng),σ(λ)為氣體的吸收截面,L * σ(λ) * X 稱為光學(xué)密度。
DOAS 技術(shù)
DOAS(差分吸收光譜)是一種利用氣體分子的吸收光譜高精度計(jì)算氣體濃度的技術(shù),由德國Heidelberg 大學(xué)環(huán)境物理研究所的Ulrich Platt 教授首先提出。
DOAS 技術(shù)的基本原理是利用待測分子的窄帶吸收特性來鑒別分子,并根據(jù)窄帶吸收強(qiáng)度反演出分子的濃度。將分子的吸收截面看成是兩部分的疊加,其一是隨波長緩慢變化的部分,構(gòu)成光譜的寬帶結(jié)構(gòu),其二是隨波長快速變化的部分,構(gòu)成光譜的窄帶精細(xì)結(jié)構(gòu),如下式:
σi (λ)=σi 0 (λ)+σi r(λ)
其中σi (λ)是分子的吸收截面,σi 0 (λ)是吸收截面隨波長緩慢變化的部分,σi r(λ)是吸收截面隨波長急劇變化的部分。DOAS 方法的原理就是在吸收光譜中剔除光強(qiáng)隨波長緩慢變化的部分,而只留下隨波長快速變化的部分,然后用快速變化部分去反演氣體的濃度,從而可以避免因?yàn)楣庠礈仄蛩p、粉塵干擾、其他氣體干擾等因素引起的測量值波動和漂移。
光學(xué)技術(shù)平臺
分析儀采用如下光學(xué)技術(shù)平臺來獲得紫外吸收光譜,該技術(shù)平臺由光源、氣體室、光纖和光譜儀(含光闌、全息光柵、線陣檢測器)等光學(xué)組件構(gòu)成,如圖:
分析儀光學(xué)流路圖
光源發(fā)出的紫外可見光經(jīng)光學(xué)視窗進(jìn)入氣體室,被流經(jīng)氣體室的被測樣氣所吸收,攜帶被測樣氣吸收信息的光經(jīng)透鏡匯聚后耦入光纖,經(jīng)光纖傳輸送入光譜儀進(jìn)行分光、采樣,得到氣體的吸收光譜。
通過對光譜進(jìn)行分析,可以分析出氣體中相關(guān)組分的濃度。
主要技術(shù)參數(shù)
測量范圍:SO2:0~50PPm;0~300PPm;0~3000PPm及以上;
0~500~3000PPm (雙量程)(可選配,可定制)
NOx:同上
O2:0~25%
精 度: ≤±1%F.S;
穩(wěn) 定 性:零點(diǎn)漂移≤±1%F.S/7d;
量程漂移≤±1%F.S/7d;
中心單片機(jī)
樣氣流量:1.5L/min±0.5L/min
響應(yīng)時(shí)間:T90≤20秒(氣體直接通過氣室時(shí));
氣室壓力: ≤20Kpa;
觸點(diǎn)容量:120VAC, 1A 24VDC, 1A;
輸出信號:4~20mA或0~10mA DC可選;
預(yù)熱時(shí)間:≤ 30min
工作環(huán)境:溫度:-5℃~+45℃;
濕度:≤90%RH;
工作電源:220VAC±10%,50Hz±5%;
外形尺寸:19寸*3U*360mm
19寸*4U*360mm