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激光气体分析仪原理

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  • 【分享】激光气体现场在线分析仪技术与产品应用

    现场在线(in-situ)分析测量工业过程气体成分含量,在世界工业领域中显得越来越重要。 现场在线气体分析测量也是复杂工业过程和排放最重要的领域之一。特别是用户对低含量和高精度气体分析测量的需要,也要求气体分析仪制造商采用更新、更先进的技术。 满足此需要是挪威纳斯克公司开发激光气体现场在线分析仪的主要目的。纳斯克公司能提供基于独特技术、比传统气体分析产品更具优越性能的一系列激光气体现场在线分析仪。 激光气体现场在线分析仪开创了工业过程和排放气体测量新领域。通过先进的固态二极管激光技术、光学解决方案、光谱学和坚固的工业设计等独特技术,激光气体现场在线分析仪能工作在无来自其它气体交叉干扰影响情况下。过程压力可达5 bar,温度超过1600℃。 - 测量原理 激光气体现场在线分析仪是光学仪器,从温度稳定、单模二极管激光器发射激光到发射器直径方向相对的接收器上。二极管激光器工作在室温附近。 传统在线(on-line)分析仪如红外(IR)在线分析仪通常受来自其它气体成分(包括粉尘、水分背景成分等)交叉干扰影响,此问题在探测含量很低时,显得越来越严重。对照采用宽带光谱过滤的传统IR红外在线分析仪,激光气体现场在线分析仪采用在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]范围内的单线光谱技术。 单线光谱测量技术基于在近红外区域内对被测气体单吸收线的挑选。通过对所选吸收线光谱分析,使得在所选吸收线波长内无其它气体的吸收线(无交叉吸收干涉)。然后,通过调节二极管激光器温度和驱动电流,将二极管激光器频率调整对应到气体的单吸收线。激光光谱宽度相应调整到比被测气体单吸收线光谱宽度更窄。通过改变二极管激光器的电流,包含单吸收线的激光波长被扫描发射出来。 在激光扫描发射期间,作为波长的一个特性,接收单元探测到的光强度将发生变化,且此变化仅仅是来自于激光器与接收器之间光通道内被测气体分子对光线的吸收。探测到的单吸收线的形状和尺寸,用来计算发射器和接收器之间的气体含量。其它气体的吸收线不会出现在所选波长范围内,因此不会对单吸收线产生干扰,从而影响气体含量测量。 激光气体现场在线分析仪不受过程气体中分水、粉尘或视窗上污染物等吸收影响,这是由于气体含量的计算是基于独特单吸收线尺寸和形状,因此实现了更可靠的测量,并减少了维护的需要。 - 安装 由于其小而坚固的机械单元,激光气体现场在线分析仪很容易安装。由三个基本单元组成: 发射单元,带吹扫、调整机构、DN50安装 接收单元,带吹扫、调整和标定机构、DN50安装 电子单元,带显示器 发射和接收单元通过自身法兰直接装配到焊接在管道或烟道上的DN50/PN10或PN16法兰上,也可在它们之间插入带法兰阀门(推荐球阀)。安装时需联一台PC电脑到分析仪电子单元上,运行服务软件来进行。 光学视窗、不锈钢法兰和吹扫机构建立了过程气体和分析仪的接口。为了防止粉尘和其它污染物在视窗上的聚集,需用干且无油压缩空气、气体(一般为氮气)或风扇连续吹扫。 分析仪的调整通过调节发射器和接收器的法兰来进行。防止在安装和维护时过程气体泄露的阀(推荐球阀)可安装在过程气体和法兰之间,这些阀也保护了视窗。 - 维护 坚固的工业设计和连续吹扫,使得激光气体现场在线分析仪维护非常容易、维护工作量相当少(几乎接近于免维护)。由于无运动部件在仪器中,因此预防性维护有限到只需目测检查和清洁光学视窗。经验显示维护周期通常超过三个月且简单到只需清洁光学视窗。由于关键的参数已被内部检测,若需在推荐的维护周期以外进行维护,仪器会给出提醒。 - 标定 激光气体现场在线分析仪出厂时已标定好,首次使用无需标定,重标定至少在六个月或几年以后才需要。由于分析仪所采用的先进技术,标定非常容易。可通过向接收单元内置的“流体通过单元”吹入标定气进行标定,因此可进行现场在线标定,无需拆下发射和接收单元。标定通过PC来进行,标定过程非常容易——运行在PC中的服务软件完成全部的计算任务。也可选用标定管离线标定。 - 输入和输出信号 激光气体现场在线分析仪提供三种主要气体含量输出信号,作为标准信号: 4-20 mA模拟量输出测量值、500 Ω Max.,隔离。 电子单元上的显示(LCD):气体含量、光强、警告和错误信息 电子单元上RS 232口 选项:光纤信号输出测量值(同步ASCII格式) - 服务软件 激光气体现场在线分析仪包含发射器、接收器和电子单元。在安装、维护和标定时通过RS 232和PC 电脑通讯,也可通过MODEM和PC远程通讯。分析仪服务软件特别设计,用来完成所有必须的操作,如设置输出范围、气体温度和压力、光通道长度等。 - 总结 激光气体现场在线分析仪具坚固的设计,并采用了目前世界最先进技术。因此适合于高精度排放测量和过程控制应用。包含以下特征: 连续、现场在线测量 高灵敏度和高精度 响应时间一般小于2秒 可选的测量范围 可选的输出单位 工作在0.1到5 bar压力,气体温度超过1600℃ 容易安装 极少而又简单的维护需要 内置吹扫、标定机构 无需进行气体采样预处理 无其它气体交叉干扰(不受粉尘、水分、背景成分等影响) 视窗上粉尘和污物对测量无影响

  • 【转帖】我国激光气体分析仪国际标准提案获IEC全票通过

    近日,从国际电工委员会(IEC)传来消息,由聚光科技代表中国提出并制定的《可调激光气体分析仪国际标准提案》获得全票通过,成为国际电工委员会IEC标准正式项目。   《可调激光气体分析仪国际标准提案》是聚光科技在“激光气体分析”技术的基础上,参考国际规范而制定出的一套关于激光气体分析技术的国际标准提案,该提案在2008年的国际电工会议上获得了17个投票成员国和3个观察员的全票通过,成为IEC标准正式项目。   聚光科技利用激光气体分析技术成功研发出的“激光在线气体分析系统”经浙江省科技厅组织鉴定,为国内首创,总体技术水平达到国际先进,其关键技术指标达到国际领先,该项成果曾获得国家科技进步二等奖等多项荣誉。   国际电工委员会是世界上成立最早的非政府性国际电工标准化机构,它负责电气和电子工程领域的国际标准化工作,是世界上最具权威性的国际标准化机构之一,其宗旨是促进电工标准的国际统一,电气、电子工程领域中标准化及有关方面问题的国际合作等。   聚光科技提出并制定的《可调激光气体分析仪国际标准提案》被国际电工委员会立为IEC标准正式项目,这说明聚光科技正在承担起激光气体分析领域的国际标准制定重任。

  • 【原创】在线多组份拉曼激光气体分析仪

    用一台仪表在线多组份气体测量一直是一个难题,在拉曼激光气体分析没有诞生时,只能用质谱仪或色谱仪两种仪器或多台组合(如同时测:CO、CO2、H2、O2、N2、CH4、H2S);质谱议价格昂贵使用维护成体高,色谱仪响应时间慢。 拉曼多组份气体分析一台仪表可同时测量八种气体的体积浓度,单原子及双原子都能测:CO、CO2、H2、N2、O2、CH4等八种;仪表的分析周期1S(1秒),最低检测:5-10PPM,精度:最大量程的正负0.25%量程:0-100%,仪表的大小如家用微波炉大小。使用维护成本几乎为零;详尽资料见附件。有意进一步交流请致电刘先生:13408162837。

  • 【分享】激光气体分析仪在电解铝厂HF监测应用

    【分享】激光气体分析仪在电解铝厂HF监测应用

    [align=center][b][size=4][font=Verdana]LasIR[sup]TM[/sup]-R[/font][/size][size=4][font=宋体]系列激光气体分析仪在电解铝厂[/font][/size][size=4][font=Verdana]HF[/font][/size][size=4][font=宋体]监测的应用[/font][/size][size=4][font=Verdana][/font][/size][/b][/align][b][size=3][font=Times New Roman][/font][/size][/b][font=Times New Roman]Unisearch Associates Inc., 96 Bradwick Drive, Concord, Ont. Canada L4K 1K8[/font][color=#d40a00]屏蔽广告信息[/color][size=6][b][font=宋体]关键词([/font][font=Verdana]Key Words[/font][font=宋体])[/font][font=Verdana][/font][/b][/size][font=宋体]可调二极管激光光谱[/font][font=Verdana]([/font][font=Verdana]Tunable Diode Laser Spectroscopy[/font][font=Verdana])[/font][font=Verdana], NH3, HF, CO, CO[sub]2[/sub], [/font][font=宋体]排放监测([/font][font=Verdana]emission monitoring[/font][font=宋体])[/font][font=Verdana], [/font][font=宋体]过程控制([/font][font=Verdana]process control[/font][font=宋体])[/font][font=Verdana], [/font][font=宋体]铝厂([/font][font=Verdana]aluminum smelter[/font][font=宋体])[/font][font=Verdana],[/font][font=宋体]气体分析仪([/font][font=Verdana]gas analyzer[/font][font=宋体])[/font][font=Verdana].[/font][font=Verdana][/font][b][size=3][font=Times New Roman][/font][/size][/b][size=3][b][font=宋体]引言[/font][/b][/size][size=3][font=宋体]基于可调二极管激光吸收光谱([/font][font=Times New Roman]TDLAS[/font][font=宋体])技术的激光光谱气体分析系统已经迅速应用到对于灵敏度、响应时间、背景气体免干扰等有较高要求的各种气体监测领域。[/font][font=Times New Roman]TDLAS[/font][font=宋体]的技术优势在于实现了实时的原地测量,避免了气体抽样测量带来的一些问题。[/font][font=Times New Roman]Unisearch[/font][font=宋体]公司基于近红外可调谐二极管技术开发了[/font][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]气体分析系统,整套系统耐用且易于安装,[/font][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]气体分析系统特别适用于众多工业领域气体排放监测和过程控制,例如:燃煤发电厂、铝厂、钢铁厂、冶炼厂、核电站、垃圾发电站、水泥厂和化工厂等等,本篇论文阐述了部分行业的气体监测应用。[/font][/size][size=3][font=宋体]一套基本的[/font][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]气体分析系统配置包括一个内置可调谐激光源的分析仪、光学发射端、光学接收端。可调谐二极管激光器被调谐发射出特定气体吸收线的激光,光束穿过被测气体,由于被测气体的吸收引起光强的衰减,通过检测器检测光强信号计算出气体浓度。除气体浓度之外,其他的一些参数,例如:气体温度、气体压力等也可以通过检测透射光光强的变化来加以测定。[/font][font=Times New Roman]TDLAS[/font][font=宋体]技术相对与其他气体测量技术的优势在于其快速的响应时间、极低的检测下限(可达[/font][font=Times New Roman]ppb[/font][font=宋体]级)及完全不存在其他气体分子的交叉干扰。[/font][/size][size=3][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]气体分析系统也被广泛应用到世界各地的电解铝厂的[/font][font=Times New Roman]HF[/font][font=宋体]气体监测。铝在熔炼的过程中,[/font][font=Times New Roman]HF[/font][font=宋体]气体也随之产生并被排放,为了避免[/font][font=Times New Roman]HF[/font][font=宋体]气体泄漏在工作区域,电解槽都有专用的槽板罩住,产生的[/font][font=Times New Roman]HF[/font][font=宋体]气体被捕获收集,经过净化系统处理后再排放。[/font][font=Times New Roman]HF[/font][font=宋体]气体具有剧毒,对电解槽车间工人的身体健康和周边的环境都有很大的伤害和影响,另外,铝厂对氟化物回收可以节约能源,增加经济效益。可调谐二极管激光技术目前已经在世界各地的几百个电解铝厂做为净化系统的控制设备得以应用。[/font][/size][b][size=3][font=Times New Roman][/font][/size][/b][size=3][b][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]系统[/font][/b][/size][size=3][font=Times New Roman] LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]系统包括内置可调谐激光器的分析仪、发射激光光束并穿过被测介质的光学发射端、安装在被测介质另一端接收透射光的接收端。分析控制器(分析仪)自身可以安置在远离现场监测点[/font][font=Times New Roman]1km[/font][font=宋体]之外的控制室内,现场光学传感系统与分析控制器之间通过光纤和同轴电缆连接,测量的数据被保存在[/font][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]系统的分析控制器内的闪存卡或外部电脑上,外部电脑通过以太网网口或[/font][font=Times New Roman]RS232[/font][font=宋体]端口与分析控制器连接,数据信息也可以传送到企业的数据库。[/font][/size][size=3][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]系统的定量分析是以[/font][font=Times New Roman]Beer-Lambert[/font][font=宋体]定律为基础,[/font][font=Times New Roman]Beer-Lambert[/font][font=宋体]定律指出了光吸收与光穿过被检测的物质之间的关系,当一束频率为[/font][font=Times New Roman]V[/font][font=宋体]的光束穿过吸收物质后,在其穿过的光径上的光强变化为:[/font][/size][b][i][font=Verdana][size=3]I(v)=I[sub]0[/sub](v)exp[-σ(v)CL][/size][/font][/i][/b][size=3][b][i][font=Verdana]I(v)[/font][/i][/b][font=宋体]:[/font][font=Verdana] [/font][font=宋体]光束穿过一个光程距离为[/font][b][i][font=Verdana]L[/font][/i][/b][font=宋体]的被测气体介质后的透射光强度[/font][font=Verdana][/font][/size][size=3][b][i][font=Verdana]I[sub]0[/sub](v)[/font][/i][/b][font=宋体]:[/font][font=Verdana] [/font][font=宋体]入射光强度[/font][font=Verdana][/font][/size][size=3][b][i][font=Verdana]σ(v)[/font][/i][/b][font=宋体]:[/font][font=Verdana] [/font][font=宋体]被测气体的吸收横截面[/font][font=Verdana][/font][/size][size=3][b][i][font=Verdana]C[/font][/i][/b][font=宋体]:[/font][font=Verdana] [/font][font=宋体]被测气体的浓度[/font][font=Verdana][/font][/size][size=3][b][i][font=Verdana]L[/font][/i][/b][font=宋体]:[/font][font=Verdana] [/font][font=宋体]光程[/font][font=Verdana][/font][/size][size=3][font=Times New Roman][/font][/size][size=3][font=Times New Roman] [/font][font=宋体]使用[/font][font=Times New Roman]TDLAS[/font][font=宋体]技术测量的气体浓度实际上是光束在穿过的区域上测得的平均浓度,[/font][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]系统的原地测量远远优于使用采样探头在烟道[/font][font=Times New Roman]/[/font][font=宋体]管道一个点上抽取测量的方式,尤其是在气体浓度呈梯度性变化或非均匀分布存在时,通过原地测量光径上的气体浓度平均值则更好的代表了过程气体的一个整体浓度值。[/font][/size][size=3][font=宋体]在分析控制器内部,光纤耦合激光器通过光多路器可以实现气体的多点监测,[/font][font=Times New Roman] LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]系统能够做到使用单台分析控制器同时做[/font][font=Times New Roman]1~16[/font][font=宋体]个不同点的同步监测,另外,在激光器可调谐范围之内,当不同的气体吸收谱线非常接近时,一台分析控制器也可以对多种气体进行同时监测。无电源要求的光学传感单元能非常容易的满足有防爆要求的检测场合(可以配置发射端和接受端都使用光纤传输)。[/font][/size][size=3][font=Times New Roman]2010[/font][font=宋体]年,[/font][font=Times New Roman]Unisearch[/font][font=宋体]公司开发了新一代[/font][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup]-R[/font][font=宋体]气体分析系统,[/font][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup]-R[/font][font=宋体]符合欧盟[/font][font=Times New Roman]RoHS[/font][font=宋体]认证,有机架安装式和台式两种形式的分析控制器。[/font][font=Times New Roman]Unisearch[/font][font=宋体]公司开发的这些高性价比气体分析系统不仅体积紧凑、结实耐用,而且能够提供从便携的单通道气体分析仪到能同时监测多达[/font][font=Times New Roman]16[/font][font=宋体]不同监测点以及某些多气体组分的全系列产品。对于多通道来说,各个通道的控制相互之间都是独立的,因此,单台多通道分析控制器能同时对管道[/font][font=Times New Roman]/[/font][font=宋体]烟道、长光程环境空气、抽取池样品等不同浓度级别的气体进行同时监测,这些光学传感单元可以在一个分析系统中任意组合,各个通道非常大的浓度差别都不存在相互的干扰,[/font][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]系统可能的配置如下图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示。[/font][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]系统还有一款光学部件和电子部件一体式设计的便携式气体分析仪,其轻便(小于[/font][font=Times New Roman]5kg[/font][font=宋体])而节能(功率小于[/font][font=Times New Roman]20W[/font][font=宋体]),可以安装在一个三脚架上使用,如使用多反射镜阵列,可以在光径长达几百米的开放式环境中对不同气体浓度进行监测。[/font][/size][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/10/201010281023_254598_2030933_3.jpg[/img][align=center][size=3][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1[b]. [/b]LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]系统分析控制器与各种光学传感单元通过光纤与同轴电缆连接的配置示意图[/font][/size][/align]

  • 梅特勒-托利多GPro500 TDL激光气体分析仪获得2014 Global Frost & Sullivan 奖项

    梅特勒-托利多GPro500 TDL激光气体分析仪获得2014 Global Frost & Sullivan 奖项

    http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/04/201504021440_540566_271_3.jpg 根据国际权威咨询机构 Frost & Sullivan对在线可调谐二极管激光气体分析仪(TDL)的市场调查, 梅特勒-托利多公司获得了由Frost & Sullivan颁发的2014 全球竞争创新和领导力奖项。持续创新满足市场需求的理念,是梅特勒-托利多成功的基石。TDL通过分析激光吸收度,测量被测气体的浓度值。Mettler-Toledo的TDL产品 GPro 500系列具有原创的设计,满足大多数的应用要求。该系列产品包含4个参数,氧气、一氧化碳、二氧化碳和水分。产品的检测下限更低,响应速度小于2秒。在现有产品参数的基础上,Mettler-Toledo 每年都会推出更多气体测量参数的TDL分析仪。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/04/201504021441_540567_271_3.jpg 通常 TDL 由两部分组成:一个激光源和反射器。在管道两侧对焦这两部分通常非常困难,而且需要反复对焦。 GPro 500 把激光发射源和分析仪整合为一个部分,激光束从光源发射至分析仪探头头部的直角棱镜,不再需要进行对焦就能把激光反射至检测器。GPro 500 TDL系列还提供多种多样的连接方式,安装灵活,扩展应用范围。为了避免分析仪光学元件受到被测气体中粉尘的污染,多数TDL消耗大量的吹扫气体。GPro 500 提供带过滤器的探头配置,彻底节省吹扫气体。产品系列还包括法兰型,这种类型允许在直径仅为2"的管道中精确测量气体浓度,而在早期的TDL无法满足该要求。Mettler-Toledo的 GPro 500 TDL 不仅能够取样测量还能原位测量,使测量方案选择更加灵活。“Mettler-Toledo强调在产品中融入独创性和出色的性能。与其他竞争产品不同,GPro 500 TDL非常紧凑、体积小巧,因此安装方便,”Frost & Sullivan 研究分析师 Janani Balasundar说道,“另外,公司通过了多个认证,确保满足各国法律、法规。比如,北美石化企业非常重视的 FM认证。”值得注意的是该公司采用了客户反馈系统,用以评估应用需求和客户满意度。在客户现场耗费大量时间介绍TDL技术的特点,并提出最适合应用要求的解决方案。“比如,对于新兴的亚太市场,Mettler-Toledo根据客户要求免费提供产品配置和支持,”Janani提到“由于在客户支持和服务方面Mettler-Toledo具有良好的声誉,他正越来越多地取代竞争对手的地位。”详细了解GPro500系列激光气体分析仪,请点击www.mt.com/tdl

  • 【分享】气体分析仪器现状与技术比较

    气体分析仪器现状与技术比较1、气体分析技术介绍 (1)人工采样法 传统的分析方法如化学分析法、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]法较多采用人工采样法。人工采样法的特点是采用人工取样的方式,抽取某一时点的样气进行分析。它的缺点是显而易见的:必须对气体进行人工取样,在实验室进行分析,其中操作者的操作技能对分析的精度有很大影响;只能单一成份地逐个进行检测分析,不具备多重输入和信号处理功能;分析费时费力,响应速度慢,效率低,难以实时地反映工况信息。 (2)连续采样法 连续采样法主要有红外线式、紫外线式和热导式三种测量方法。连续采样法的特点是采用不同测量方法的气体分析系统都由采样预处理系统和分析仪表两部分组成,采样探头将被测气体从烟道或管道中引出并进行预处理后,连续送入仪器的气体室中,分析仪器通过不同的方法完成气体浓度的测量。上述三种测量方法的系统集成方式、适应性和性价比有很大的区别。 应用最广泛的红外线式气体分析仪基于非色散红外吸收光谱(NDIR)的原理,其测量方法是基于气体对红外线进行选择性吸收的原理,当被测气体通过测量管道时吸收红外光源发出的特定频率光(与被测气体成分有关)使光强衰减,测出光强的衰减程度即确定了被测气体的浓度。 紫外线式气体分析仪是基于被测气体对紫外光选择性的辐射吸收原理,可以测量SO2、NOx、HCl、NH3等气体,但在同等性能、功能情况下仪器价格较高。 热导式气体分析仪的工作原理是利用各种气体不同的热导系数,即具有不同的热传导速率来进行测量的。当被测气体以恒定的流速流入分析仪器时,热导池内的铂热电阻丝的阻值会因被测气体的浓度变化而变化,运用惠斯顿电桥将阻值信号转换成电信号,通过电路处理将信号放大、温度补偿、线性化,使其成为测量值。热导式气体分析器的应用范围很广,如H2、Cl2、NH3、CO2、Ar、He、SO2、H2中的O2、O2中的H2和N2中的H2等等;它的测量范围也很宽,在0%~100%围内均可测量。热导式分析仪器是一种结构简单、性能稳定、价廉、技术上较为成熟的仪器。但是热导式分析仪器对气体的压力波动、流量波动十分敏感,介质中水汽、颗粒等杂质对测量影响较大,所以必须安装复杂的采样预处理系统。 (3)现场在线测量法 现场在线测量法中以半导体激光吸收光谱技术(DLAS)最为先进和最具有代表性。DLAS技术的特点是无需采样预处理系统,分析仪器直接安装在测量现场,通过一束穿过被测气体的激光光束来实现现场在线气体分析。DLAS技术可实现多种气体如CO、CO2、O2、HF、HCl、CH4、NH3、H20、H2S、HCN、C2H2、C2H4等的自动检测,适用于钢铁、冶金、石化、环保、生化、航天等各种领域。 虽然DLAS技术与其他吸收光谱气体分析技术都利用吸收光谱技术来实现气体分析,但由于DLAS技术采用了独特的“单线光谱”技术和调制光谱技术,可不受背景气体交叉干扰和粉尘、视窗污染的干扰,并可自动修正气体温度、压力等气体参数变化的影响,因此可以将分析仪器直接安装在测量现场,实现其他光谱吸收技术无法或很难实现的现场在线连续气体测量。 DLAS技术的优势在于能适应高温、高水分、高粉尘、强腐蚀性和高流速的被测气体环境,无需采样预处理系统,测量精度高,响应速度快。随着半导体激光气体分析技术的逐步成熟,相关光电元器件成本的显著下降,其性价比优势更为突出。在发达国家,半导体激光气体测量技术已逐步取代传统气体检测技术,在气体在线监测领域得到了日益广泛的应用。

  • 【转帖】气体分析仪器现状与发展趋势

    气体分析仪器现状与发展趋势一、气体分析技术介绍(1) 人工采样法传统的分析方法如化学分析法、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]法较多采用人工采样法。人工采样法的特点是采用人工取样的方式,抽取某一时点的样气进行分析。它的缺点是显而易见的:必须对气体进行人工取样,在实验室进行分析,其中操作者的操作技能对分析的精度有很大影响;只能单一成份地逐个进行检测分析,不具备多重输入和信号处理功能;分析费时费力,响应速度慢,效率低,难以实时地反映工况信息。 (2) 连续采样法连续采样法主要有红外线式、紫外线式和热导式三种测量方法。连续采样法的特点是采用不同测量方法的气体分析系统都由采样预处理系统和分析仪表两部分组成,采样探头将被测气体从烟道或管道中引出并进行预处理后,连续送入仪器的气体室中,分析仪器通过不同的方法完成气体浓度的测量。上述三种测量方法的系统集成方式、适应性和性价比有很大的区别。应用最广泛的红外线式气体分析仪基于非色散红外吸收光谱(NDIR)的原理,其测量方法是基于气体对红外线进行选择性吸收的原理,当被测气体通过测量管道时吸收红外光源发出的特定频率光(与被测气体成分有关)使光强衰减,测出光强的衰减程度即确定了被测气体的浓度。紫外线式气体分析仪是基于被测气体对紫外光选择性的辐射吸收原理,可以测量SO2、NOx、HCl、NH3等气体,但在同等性能、功能情况下仪器价格较高。热导式气体分析仪的工作原理是利用各种气体不同的热导系数,即具有不同的热传导速率来进行测量的。当被测气体以恒定的流速流入分析仪器时,热导池内的铂热电阻丝的阻值会因被测气体的浓度变化而变化,运用惠斯顿电桥将阻值信号转换成电信号,通过电路处理将信号放大、温度补偿、线性化,使其成为测量值。热导式气体分析器的应用范围很广,如H2、Cl2、NH3、CO2、Ar、He、SO2、H2中的O2、O2中的H2和N2中的H2等等;它的测量范围也很宽,在0%~100%围内均可测量。热导式分析仪器是一种结构简单、性能稳定、价廉、技术上较为成熟的仪器。但是热导式分析仪器对气体的压力波动、流量波动十分敏感,介质中水汽、颗粒等杂质对测量影响较大,所以必须安装复杂的采样预处理系统。(3) 现场在线测量法现场在线测量法中以半导体激光吸收光谱技术(DLAS)最为先进和最具有代表性。DLAS技术的特点是无需采样预处理系统,分析仪器直接安装在测量现场,通过一束穿过被测气体的激光光束来实现现场在线气体分析。DLAS技术可实现多种气体如CO、CO2、O2、HF、HCl、CH4、NH3、H20、H2S、HCN、C2H2、C2H4等的自动检测,适用于钢铁、冶金、石化、环保、生化、航天等各种领域。虽然DLAS技术与其他吸收光谱气体分析技术都利用吸收光谱技术来实现气体分析,但由于DLAS技术采用了独特的“单线光谱”技术和调制光谱技术,可不受背景气体交叉干扰和粉尘、视窗污染的干扰,并可自动修正气体温度、压力等气体参数变化的影响,因此可以将分析仪器直接安装在测量现场,实现其他光谱吸收技术无法或很难实现的现场在线连续气体测量。DLAS技术的优势在于能适应高温、高水分、高粉尘、强腐蚀性和高流速的被测气体环境,无需采样预处理系统,测量精度高,响应速度快。随着半导体激光气体分析技术的逐步成熟,相关光电元器件成本的显著下降,其性价比优势更为突出。在发达国家,半导体激光气体测量技术已逐步取代传统气体检测技术,在气体在线监测领域得到了日益广泛的应用。二、DLAS技术简介聚光科技研发生产的LGA-2000系列激光现场在线气体分析仪是基于DLAS技术开发的现场在线气体分析仪器。DLAS(Diode Laser Absorption Spectroscopy)是半导体激光吸收光谱技术的简称。该技术是利用激光能量被气体分子“选频”吸收形成吸收光谱的原理来测量气体浓度的一种技术。具体来说,半导体激光器发射出的特定波长的激光束穿过被测气体时,被测气体对激光束进行吸收导致激光强度产生衰减,激光强度的衰减与被测气体含量成正比,因此,通过测量激光强度衰减信息就可以分析获得被测气体的浓度。九十年代后,半导体激光器和光纤元件发展迅速,性能大大提高,价格大幅下降,室温工作、长寿命(100,000小时)、单模特性和较宽波长范围的半导体激光器被大量地生产出来并投入市场,一些高灵敏度的光谱技术如frequency modulation spectroscopy、cavity ringdown spectroscopy等也逐渐成熟,DLAS技术开始被较多地应用于科学和工程研究,发达国家的一些仪器公司也开始将DLAS技术应用于气体监测。由于DLAS技术较传统光谱检测技术具有显著的技术优势而得到了迅速推广。Focused Photonics,Inc.(FPI)是DLAS技术的主要开发厂商之一,FPI自主开发了拥有完全知识产权的全系列的激光气体分析产品,并广泛应用于钢铁、冶金、石化、环保、生化、航天等领域。FPI通过聚光科技(杭州)有限公司将该技术引入中国,结合中国各行业的实际需求,开发了LGA-2000系列激光现场在线气体分析仪、LGA-3000系列激光采样在线气体分析仪,并且在钢铁、焦化、石化、电力、环保、航天等行业取得了良好的应用。三、DLAS技术的特点DLAS技术的特点主要表现为:1.恶劣环境适应能力强,无需采样预处理系统,实现现场在线连续测量激光在线气体分析仪采用DLAS技术独有的“单线光谱”原理,使用非接触式激光测量方法,测量仪器与被测量气体环境隔离,其分析测量不受测量环境中背景气体、粉尘以及环境温度和压力的影响,具有高温、高粉尘、高水份、高腐蚀性、高流速等恶劣测量环境的良好适应性,避免了传统气体分析系统必需的复杂的采样预处理系统,从而实现了现场在线连续测量。2.克服了背景气体、水分和粉尘的吸收干扰,测量精度大大提高DLAS独特的“单线光谱”技术、频率扫描技术、谱线展宽自动修正技术克服了背景气体、水分和粉尘的吸收干扰,修正了温度和压力等气体参数变化对气体浓度测量的影响,而且系统直接对现场气体进行测量,气体信息不失真。相对于传统的气体测量技术,这些独特的测量技术和现场测量方法大大提高了测量的精度。3.响应速度快,实现工业过程实时在线管理DLAS技术进行气体分析不需采样预处理系统,节省了样气预处理的时间和样气在管道内的传输时间。系统可以达到毫秒级的响应速度,几乎是实时地反映过程气体浓度及其他参数变化状况,完全可以满足工业过程实时在线管理的需要。4.可同时检测多种气体参数,能测量分析多种气体,应用面广,仪器发展潜力大采用DLAS技术可同时在线测量气体的浓度、温度和流速等,并可实现多种气体如CO、CO2、O2、HF、HCl、CH4、NH3、H20、H2S、HCN、C2H2、C2H4等的自动检测,可广泛应用于钢铁、冶金、石化、环保、生化、航天等领域。较以往采用多种检测技术并进行系统集成而言,采用DLAS技术可大大简化仪器的结构,进而实现气体分析仪器的微型化、网络化(远距离数据无线传输)、智能化和自动化。5.光纤传输特性使系统的应用更加灵活,性价比更高DLAS技术采用的激光光源与常规光纤有良好的兼容性,所以可以将半导体激光器放置在中央处理单元内,把光纤输出的激光通过树形光纤分路耦合器同时耦合到多根光纤,不同的光纤把激光传递到几个不同的测量位置,对这几个不同位置的气体同时进行测量,从而实现分布式的在线气体监测分析。采用光纤后测量系统的抗电磁干扰能力、适应恶劣环境和防爆环境的能力非常强;整套测量系统的成本大大降低;与传统的气体分析系统相比,配置更加灵活,性价比也更高。

  • 【分享】激光分析仪的简单方便

    随着科技的不断地发展,我们对检测气体,分析气体的要求也越来越高了,市场上不同的气体分析也不断出现,如沼气分析仪,便携式沼气分析仪,烟气分析仪,在线式沼气分析仪,手持式烟气分析仪,二氧化碳分析仪等等。我们不但对分析气体的技术要求高了,还要求所使用的仪器操作简单,易于携带等。  激光分析仪是一款操作很容易的气体分析仪,它包含一个监测和烟气分析仪所有基本功能的微信息处理器。维护人员应该在安装期间,使用一台连接到仪器的个人电脑,为激光分析仪提供一次一些必要的气体参数。然后断开个人电脑连接,激光气体分析仪将继续操作并测量气体浓度。烟气分析仪不包含运动部件,因此没有必要定期替换部件。  因此激光分析仪的维护量被缩减到一个最小值,主要维护项目包括目视检查和清洁光学视窗,并且在这些维护之后没有必要重新校准系统。经验表明:对于大多数应用来说,维护间隔大于三个月是可以接受的。在这部分描述的维护操作会保证分析仪持续、安全运转。为了预防激光烟气分析仪连续运转,建议每六个月定期调整校准,这取决于操作环境。另外,应该同时检查其它的因素,像腐蚀,渗漏等等。在正常操作期间每个月做一次内部仪器状态报告。报告应该足以去评价特殊维修工作的需要。 激光分析仪不但是一款操作方便,而且维护也是比较简单。

  • 【分享】解读气体分析仪器的现状与发展趋势

    [color=#00FFFF] 这是专家的著作,本人将其拿来供大家学习。[/color]一、不同的气体分析技术比较 1、气体分析技术介绍 (1)人工采样法 传统的分析方法如化学分析法、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]法较多采用人工采样法。人工采样法的特点是采用人工取样的方式,抽取某一时点的样气进行分析。它的缺点是显而易见的:必须对气体进行人工取样,在实验室进行分析,其中操作者的操作技能对分析的精度有很大影响;只能单一成份地逐个进行检测分析,不具备多重输入和信号处理功能;分析费时费力,响应速度慢,效率低,难以实时地反映工况信息。 (2)连续采样法 连续采样法主要有红外线式、紫外线式和热导式三种测量方法。连续采样法的特点是采用不同测量方法的气体分析系统都由采样预处理系统和分析仪表两部分组成,采样探头将被测气体从烟道或管道中引出并进行预处理后,连续送入仪器的气体室中,分析仪器通过不同的方法完成气体浓度的测量。上述三种测量方法的系统集成方式、适应性和性价比有很大的区别。 应用最广泛的红外线式气体分析仪基于非色散红外吸收光谱(NDIR)的原理,其测量方法是基于气体对红外线进行选择性吸收的原理,当被测气体通过测量管道时吸收红外光源发出的特定频率光(与被测气体成分有关)使光强衰减,测出光强的衰减程度即确定了被测气体的浓度。 紫外线式气体分析仪是基于被测气体对紫外光选择性的辐射吸收原理,可以测量SO2、NOx、HCl、NH3等气体,但在同等性能、功能情况下仪器价格较高。 热导式气体分析仪的工作原理是利用各种气体不同的热导系数,即具有不同的热传导速率来进行测量的。当被测气体以恒定的流速流入分析仪器时,热导池内的铂热电阻丝的阻值会因被测气体的浓度变化而变化,运用惠斯顿电桥将阻值信号转换成电信号,通过电路处理将信号放大、温度补偿、线性化,使其成为测量值。热导式气体分析器的应用范围很广,如H2、Cl2、NH3、CO2、Ar、He、SO2、H2中的O2、O2中的H2和N2中的H2等等;它的测量范围也很宽,在0%~100%围内均可测量。热导式分析仪器是一种结构简单、性能稳定、价廉、技术上较为成熟的仪器。但是热导式分析仪器对气体的压力波动、流量波动十分敏感,介质中水汽、颗粒等杂质对测量影响较大,所以必须安装复杂的采样预处理系统。 (3)现场在线测量法 现场在线测量法中以半导体激光吸收光谱技术(DLAS)最为先进和最具有代表性。DLAS技术的特点是无需采样预处理系统,分析仪器直接安装在测量现场,通过一束穿过被测气体的激光光束来实现现场在线气体分析。DLAS技术可实现多种气体如CO、CO2、O2、HF、HCl、CH4、NH3、H20、H2S、HCN、C2H2、C2H4等的自动检测,适用于钢铁、冶金、石化、环保、生化、航天等各种领域。 虽然DLAS技术与其他吸收光谱气体分析技术都利用吸收光谱技术来实现气体分析,但由于DLAS技术采用了独特的“单线光谱”技术和调制光谱技术,可不受背景气体交叉干扰和粉尘、视窗污染的干扰,并可自动修正气体温度、压力等气体参数变化的影响,因此可以将分析仪器直接安装在测量现场,实现其他光谱吸收技术无法或很难实现的现场在线连续气体测量。 DLAS技术的优势在于能适应高温、高水分、高粉尘、强腐蚀性和高流速的被测气体环境,无需采样预处理系统,测量精度高,响应速度快。随着半导体激光气体分析技术的逐步成熟,相关光电元器件成本的显著下降,其性价比优势更为突出。在发达国家,半导体激光气体测量技术已逐步取代传统气体检测技术,在气体在线监测领域得到了日益广泛的应用。 二、DLAS技术简介 聚光科技研发生产的LGA-2000系列激光现场在线气体分析仪是基于DLAS技术开发的现场在线气体分析仪器。 DLAS(DiodeLaserAbsorptionSpectroscopy)是半导体激光吸收光谱技术的简称。该技术是利用激光能量被气体分子“选频”吸收形成吸收光谱的原理来测量气体浓度的一种技术。具体来说,半导体激光器发射出的特定波长的激光束穿过被测气体时,被测气体对激光束进行吸收导致激光强度产生衰减,激光强度的衰减与被测气体含量成正比,因此,通过测量激光强度衰减信息就可以分析获得被测气体的浓度。 九十年代后,半导体激光器和光纤元件发展迅速,性能大大提高,价格大幅下降,室温工作、长寿命(100,000小时)、单模特性和较宽波长范围的半导体激光器被大量地生产出来并投入市场,一些高灵敏度的光谱技术如frequencymodulationspectroscopy、cavityringdownspectroscopy等也逐渐成熟,DLAS技术开始被较多地应用于科学和工程研究,发达国家的一些仪器公司也开始将DLAS技术应用于气体监测。由于DLAS技术较传统光谱检测技术具有显著的技术优势而得到了迅速推广。 FocusedPhotonics,Inc.(FPI)是DLAS技术的主要开发厂商之一,FPI自主开发了拥有完全知识产权的全系列的激光气体分析产品,并广泛应用于钢铁、冶金、石化、环保、生化、航天等领域。 FPI通过聚光科技(杭州)有限公司将该技术引入中国,结合中国各行业的实际需求,开发了LGA-2000系列激光现场在线气体分析仪、LGA-3000系列激光采样在线气体分析仪,并且在钢铁、焦化、石化、电力、环保、航天等行业取得了良好的应用。 三、DLAS技术的特点 DLAS技术的特点主要表现为: 1.恶劣环境适应能力强,无需采样预处理系统,实现现场在线连续测量 激光在线气体分析仪采用DLAS技术独有的“单线光谱”原理,使用非接触式激光测量方法,测量仪器与被测量气体环境隔离,其分析测量不受测量环境中背景气体、粉尘以及环境温度和压力的影响,具有高温、高粉尘、高水份、高腐蚀性、高流速等恶劣测量环境的良好适应性,避免了传统气体分析系统必需的复杂的采样预处理系统,从而实现了现场在线连续测量。 2.克服了背景气体、水分和粉尘的吸收干扰,测量精度大大提高 DLAS独特的“单线光谱”技术、频率扫描技术、谱线展宽自动修正技术克服了背景气体、水分和粉尘的吸收干扰,修正了温度和压力等气体参数变化对气体浓度测量的影响,而且系统直接对现场气体进行测量,气体信息不失真。 相对于传统的气体测量技术,这些独特的测量技术和现场测量方法大大提高了测量的精度。 3.响应速度快,实现工业过程实时在线管理 DLAS技术进行气体分析不需采样预处理系统,节省了样气预处理的时间和样气在管道内的传输时间。系统可以达到毫秒级的响应速度,几乎是实时地反映过程气体浓度及其他参数变化状况,完全可以满足工业过程实时在线管理的需要。 4.可同时检测多种气体参数,能测量分析多种气体,应用面广,仪器发展潜力大 采用DLAS技术可同时在线测量气体的浓度、温度和流速等,并可实现多种气体如CO、CO2、O2、HF、HCl、CH4、NH3、H20、H2S、HCN、C2H2、C2H4等的自动检测,可广泛应用于钢铁、冶金、石化、环保、生化、航天等领域。较以往采用多种检测技术并进行系统集成而言,采用DLAS技术可大大简化仪器的结构,进而实现气体分析仪器的微型化、网络化(远距离数据无线传输)、智能化和自动化。 5.光纤传输特性使系统的应用更加灵活,性价比更高 DLAS技术采用的激光光源与常规光纤有良好的兼容性,所以可以将半导体激光器放置在中央处理单元内,把光纤输出的激光通过树形光纤分路耦合器同时耦合到多根光纤,不同的光纤把激光传递到几个不同的测量位置,对这几个不同位置的气体同时进行测量,从而实现分布式的在线气体监测分析。采用光纤后测量系统的抗电磁干扰能力、适应恶劣环境和防爆环境的能力非常强;整套测量系统的成本大大降低;与传统的气体分析系统相比,配置更加灵活,性价比也更高。

  • 【转】常用气体分析仪的各种分析原理介绍

    测量气体分析仪的流程分析仪表。在很多生产过程中,特别是在存在化学反应的生产过程中,仅仅根据温度、压力、流量等物理参数进行自动控制常常是不够的。例如,在合成氨生产中,仅控制合成塔的温度、压力、流量并不能保证最高的合成率,必须同时分析进气的化学成分,控制氢气和氮气的最佳比例,才能获得较高的生产率。又如在锅炉的燃烧控制中除需控制燃料与助燃空气的比例外,还必须在线分析烟道的化学成分,据此改变助燃空气的供给量,使炉子获得最高的热效率。此外,在排出有害气体的工厂中,也必须采用气体分析仪对有害气体进行连续监视,以防止危害工人健康或污染环境或引起爆炸等恶性事故。由于被分析气体的千差万别和分析原理的多种多样,气体分析仪的种类繁多。常用的有热导式气体分析仪、电化学式气体分析仪和红外线吸收式分析仪等。   1、热导式气体分析仪   一种物理类的气体分析仪表。它根据不同气体具有不同热传导能力的原理,通过测定混合气体导热系数来推算其中某些组分的含量。这种分析仪表简单可靠,适用的气体种类较多,是一种基本的分析仪表。但直接测量气体的导热系数比较困难,所以实际上常把气体导热系数的变化转换为电阻的变化,再用电桥来测定。热导式气体分析仪的热敏元件主要有半导体敏感元件和金属电阻丝两类。半导体敏感元件体积小、热惯性小,电阻温度系数大,所以灵敏度高,时间滞后小。在铂线圈上烧结珠形金属氧化物作为敏感元件,再在内电阻、发热量均相等的同样铂线圈上绕结对气体无反应的材料作为补偿用元件(图1)。这两种元件作为两臂构成电桥电路,即是测量回路。半导体金属氧化物敏感元件吸附被测气体时,电导率和热导率即发生变化,元件的散热状态也随之变化。元件温度变化使铂线圈的电阻变化,电桥遂有一不平衡电压输出,据此可检测气体的浓度。热导式气体分析仪的应用范围很广,除通常用来分析氢气、氨气、二氧化碳、二氧化硫和低浓度可燃性气体含量外,还可作为色谱分析仪中的检测器用以分析其他成分。   2、电化学式气体分析仪   一种化学类的气体分析仪表。它根据化学反应所引起的离子量的变化或电流变化来测量气体成分。为了提高选择性,防止测量电极表面沾污和保持电解液性能,一般采用隔膜结构。常用的电化学式分析仪有定电位电解式和伽伐尼电池式两种。定电位电解式分析仪(图2)的工作原理是在电极上施加特定电位,被测气体在电极表面就产生电解作用,只要测量加在电极上的电位,即可确定被测气体特有的电解电位,从而使仪表具有选择识别被测气体的能力。伽伐尼电池式分析仪(图3)是将透过隔膜而扩散到电解液中的被测气体电解,测量所形成的电解电流,就能确定被测气体的浓度。通过选择不同的电极材料和电解液来改变电极表面的内部电压从而实现对具有不同电解电位的气体的选择性。   3、红外线吸收式分析仪   根据不同组分气体对不同波长的红外线具有选择性吸收的特性而工作的分析仪表。测量这种吸收光谱可判别出气体的种类;测量吸收强度可确定被测气体的浓度。红外线分析仪的使用范围宽,不仅可分析气体成分,也可分析溶液成分,且灵敏度较高,反应迅速,能在线连续指示,也可组成调节系统。工业上常用的红外线气体分析仪的检测部分由两个并列的结构相同的光学系统组成。   一个是测量室,一个是参比室。两室通过切光板以一定周期同时或交替开闭光路。在测量室中导入被测气体后,具有被测气体特有波长的光被吸收,从而使透过测量室这一光路而进入红外线接收气室的光通量减少。气体浓度越高,进入到红外线接收气室的光通量就越少;而透过参比室的光通量是一定的,进入到红外线接收气室的光通量也一定。因此,被测气体浓度越高,透过测量室和参比室的光通量差值就越大。这个光通量差值是以一定周期振动的振幅投射到红外线接收气室的。接收气室用几微米厚的金属薄膜分隔为两半部,室内封有浓度较大的被测组分气体,在吸收波长范围内能将射入的红外线全部吸收,从而使脉动的光通量变为温度的周期变化,再可根据气态方程使温度的变化转换为压力的变化,然后用电容式传感器来检测,经过放大处理后指示出被测气体浓度。除用电容式传感器外,也可用直接检测红外线的量子式红外线传感器,并采用红外干涉滤光片进行波长选择和配以可调激光器作光源,形成一种崭新的全固体式红外气体分析仪。这种分析仪只用一个光源、一个测量室、一个红外线传感器就能完成气体浓度的测量。此外,若采用装有多个不同波长的滤光盘,则能同时分别测定多组分气体中的各种气体的浓度。   与红外线分析仪原理相似的还有紫外线分析仪、光电比色分析仪等,在工业上也用得较多。

  • 如何杜绝双氧水生产爆炸?梅特勒-托利多GPro500激光气体分析

    如何杜绝双氧水生产爆炸?梅特勒-托利多GPro500激光气体分析

    [b]如何杜绝双氧水生产爆炸?梅特勒-托利多GPro500激光气体分析 [/b]过氧化氢(hydrogenperoxide),化学式H2O2,是一种强氧化剂;其水溶液俗称双氧水,为无色透明液体。双氧水易分解,具备燃烧爆炸性,高温下会快速分解,释放大量的热量、氧气和水蒸汽,从而引起着火,又由于它分解所放出的氧气能强烈助燃,最终可导致爆炸。同时,双氧水是一种[b]绿色化工产品[/b],其生产和使用过程几乎没有污染,被称为“清洁”的化工产品,应用于化学品合成、纺织、造纸、环保、食品、医药、冶金和农业等广泛领域,市场需求日益扩大。[b]双氧水的工艺流程蒽醌法[/b]生产双氧水是目前世界上该行业最为成熟的生产方法之一,这种方法技术先进,自动化程度高,适合大规模生产。其[b]工艺流程[/b]为烷基蒽醌与有机溶剂配制成工作溶液,通入氢气进行氢化,再与空气(或氧气)进行氧化,经萃取、再生、精制与浓缩制得质量分数为20%-30%的过氧化氢水溶液产品。[b]具体工艺流程示意如下:[/b][align=center][img=,690,424]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808031622486636_5405_271_3.png!w690x424.jpg[/img] [/align]但由于双氧水易分解,具备[b]燃烧爆炸性[/b]的物质特性,许多蒽醌法双氧水生产现场都曾经发生一些事故,尤其是[b]着火爆炸等恶性安全事故[/b],造成人员伤亡和装置停产的重大损失。这其中主要因为氧化工序尾气中氧含量过高,和尾气中含有的有机物蒸汽形成爆炸性的气体混和物,从而引起的爆炸着火事故占了相当一部分比例。因此,在蒽醌法双氧水的生产工艺过程中,为避免氧化尾气中的有机物蒸汽和氧气形成爆炸性的气体混和物,保证生产系统的安全性,需要严格控制[b]氧化尾气中的氧气含量值[/b]。而且,配置的氧含量分析仪必须[b]实时、准确、快速分析[/b]兼具高性能的要求。[b]梅特勒-托利多的解决方案 [/b]梅特勒-托利多GPro500激光氧气分析仪,安装简单、维护便捷,同时具有[b]测量精度高,响应速度低,备品备件消耗少[/b]等特点。[b] 选型配置:[/b]GPro500激光氧气分析仪 + M400变送器采用[b]取样式在线[/b]GPro500激光氧分析仪,实现在线激光微氧分析,可以实时、快速、准确的测量过程气体中的氧含量,保障[b]生产过程安全及效率[/b],同时,极[b]低的维护量[/b]可以最大程度的[b]降低后期维护成本[/b]。[table][tr][td=1,1,164] [align=center][b] [/b][/align] [align=center][b]特点(Feature)[/b][/align] [/td][td=1,1,209] [align=center][b] [/b][/align] [align=center][b]优势(Advantage)[/b][/align] [/td][td=1,1,183] [align=center][b] [/b][/align] [align=center][b]好处(Benefits)[/b][/align] [/td][/tr][tr][td=1,1,164] [align=center]坚固的探头式设计[/align] [/td][td=1,1,209] 无易损、易耗件 折叠式光程[/td][td=1,1,183] 维护量低 运营成本低 系统更加紧凑[/td][/tr][tr][td=1,1,164] [align=center]超精细吸收光谱技术[/align] [/td][td=1,1,209] 抗背景气干扰 抗粉尘(水汽)干扰 光源寿命长[/td][td=1,1,183] 设计寿命长 适应性强 年拥有成本低[/td][/tr][tr][td=1,1,164] [align=center]直接吸收光谱法(DAS)[/align] [/td][td=1,1,209] 内置光谱数据库(HITRAN)[/td][td=1,1,183] 免标定 验证周期长[/td][/tr][tr][td=1,1,164] [align=center]非接触式测量[/align] [/td][td=1,1,209] 传感器(检测器)不直接和样品介质接触, 测量池只是通过激光束[/td][td=1,1,183] 样品中杂质无法对传感器造成伤害,不会对测量准确性造成任何影响[/td][/tr][/table][align=center][img=,487,285]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2018/08/201808031624498216_9725_271_3.jpg!w487x285.jpg[/img] [/align][align=center]GPro500激光氧气分析仪的特点 [/align][align=center] [/align][b]GPro500在线激光氧分析[/b]仪凭借产品的先进性技术,测量准确、可靠及快速响应的性能,在双氧水生产过程中的应用得到了客户的好评,帮助客户实现[b]极低维护成本[/b](包括校准、更换易损易耗件、日常清洁维护等),同时,通过现场应用的检验,积累了丰富的行业应用经验。

  • 【国产好仪器讨论】之聚光科技(杭州)股份有限公司的LGA-4100激光在线气体分析系统(聚光科技)(LGA-4100)

    http://www.instrument.com.cn/show/Breviary.asp?FileName=C10452%2Ejpg&iwidth=200&iHeight=200 聚光科技(杭州)股份有限公司 的 LGA-4100激光在线气体分析系统(聚光科技)(LGA-4100)已参加“国产好仪器”活动并通过初审。自上市以来,这款产品已经被多家单位采用,如果您使用过此仪器设备或者对其有所了解,欢迎一起聊聊它各方面的情况。您还可以通过投票抽奖、参与调研等方式参与活动,并获得手机电子充值卡。【点击参与活动】 仪器简介: 产品概述 LGA-4100激光气体分析仪由发射端、接收端和吹扫单元等构成,如图所示。发射端中的激光发射模块发出经调制的激光束,穿过被测烟道(或管道),包含了气体浓度信息的光信号由安装在管道正对面的接收端中的光电探测器接收,转换为电信号,再进行信号处理和分析,从而得到气体浓度信息。吹扫单元为仪表提供正压防爆和管道两端连接单元所用的洁净空气(氧气分析时还需要吹扫高纯氮气)。 LGA-4100是国内第一台激光气体分析仪,也是第一台实现原位式在线测量的国产气体分析仪,是对传统取样式气体分析仪的一大革新,在钢铁、石化、环保等行业获得广泛应用,并荣获2006年国家科技进步二等奖和2010年国家专利金奖。聚光科技也凭借此产品的研制和推广跻身世界一流分析仪厂商。 系统特点 LGA-4100分析仪由于采用了半导体激光吸收光谱(DLAS)技术,从根本上解决了采样预处理带来诸如响应滞后、维护频繁、易堵易漏、易损件多和运行费用高等各种问题,并具有如下特点: l原位测量,检测灵敏度高,响应速度快。 l一体化设计,结构紧凑,可靠性高。 l模块化设计,可现场更换所有功能模块。 l智能化程度高,操作、维护方便。 典型应用 【了解更多此仪器设备的信息】

  • 【分享】气体分析仪的各种分析原理

    测量气体成分的流程分析仪表。在很多生产过程中,特别是在存在化学反应的生产过程中,仅仅根据温度、压力、流量等物理参数进行自动控制常常是不够的。例如,在合成氨生产中,仅控制合成塔的温度、压力、流量并不能保证最高的合成率,必须同时分析进气的化学成分,控制氢气和氮气的最佳比例,才能获得较高的生产率。又如在锅炉的燃烧控制中除需控制燃料与助燃空气的比例外,还必须在线分析烟道的化学成分,据此改变助燃空气的供给量,使炉子获得最高的热效率。此外,在排出有害气体的工厂中,也必须采用气体分析仪对有害气体进行连续监视,以防止危害工人健康或污染环境或引起爆炸等恶性事故。由于被分析气体的千差万别和分析原理的多种多样,气体分析仪的种类繁多。常用的有热导式气体分析仪、电化学式气体分析仪和红外线吸收式分析仪等。1、热导式气体分析仪  一种物理类的气体分析仪表。它根据不同气体具有不同热传导能力的原理,通过测定混合气体导热系数来推算其中某些组分的含量。这种分析仪表简单可靠,适用的气体种类较多,是一种基本的分析仪表。但直接测量气体的导热系数比较困难,所以实际上常把气体导热系数的变化转换为电阻的变化,再用电桥来测定。热导式气体分析仪的热敏元件主要有半导体敏感元件和金属电阻丝两类。半导体敏感元件体积小、热惯性小,电阻温度系数大,所以灵敏度高,时间滞后小。在铂线圈上烧结珠形金属氧化物作为敏感元件,再在内电阻、发热量均相等的同样铂线圈上绕结对气体无反应的材料作为补偿用元件(图1)。这两种元件作为两臂构成电桥电路,即是测量回路。半导体金属氧化物敏感元件吸附被测气体时,电导率和热导率即发生变化,元件的散热状态也随之变化。元件温度变化使铂线圈的电阻变化,电桥遂有一不平衡电压输出,据此可检测气体的浓度。热导式气体分析仪的应用范围很广,除通常用来分析氢气、氨气、二氧化碳、二氧化硫和低浓度可燃性气体含量外,还可作为色谱分析仪中的检测器用以分析其他成分。

  • 【资料】气体检测仪与分析仪的原理和区别

    气体检测仪是一种气体泄露浓度检测的仪器仪表工具,主要是指便携式/手持式的,相对比较简易。常用的传感器原理有催化燃烧、电化学、PID光离子化、半导体技术。 气体分析仪是测量气体成分的流程分析仪表。在很多生产过程中,特别是在存在化学反应的生产过程中,仅仅根据温度、压力、流量等物理参数进行自动控制常常是不够的。例如,在合成氨生产中,仅控制合成塔的温度、压力、流量并不能保证最高的合成率,必须同时分析进气的化学成分,控制氢气和氮气的最佳比例,才能获得较高的生产率。又如在锅炉的燃烧控制中除需控制燃料与助燃空气的比例外,还必须在线分析烟道的化学成分,据此改变助燃空气的供给量,使炉子获得最高的热效率。此外,在排出有害气体的工厂中,也必须采用气体分析仪对有害气体进行连续监视,以防止危害工人健康或污染环境或引起爆炸等恶性事故。由于被分析气体的千差万别和分析原理的多种多样,气体分析仪的种类繁多。常用的有热导式气体分析仪、电化学式气体分析仪和红外线吸收式分析仪等。

  • 【原创】红外气体分析仪工作原理

    红外气体分析仪是基于不同气体对红外线有选择性吸收这一原理进行设计的。采用国外先进的相关滤波技术(GFC)。仪器内置两路红外线吸收的信号光谱气路,一路作为参比信号,一路为需要测量气体的信号,通过数字逻辑电路使其相减,得到测量气体的光谱信号,此时信号浓度的大小变化就是气体浓度的变化,将信号转换为电压信号,加以增益放大后,并通过8段线性化电路,最终通过显示屏显示气体准确浓度。 仪器光学部件采用特殊光学器材制造,微量级量程时还增加了一套多次反射装置的光学气室,它通过多次反射光学镜片使得光路信号加长,便可精确检测出最小气体的变化量。

  • 梅特勒-托利多折叠光程式GPro500激光分析仪扩展应用范围

    梅特勒-托利多折叠光程式GPro500激光分析仪扩展应用范围

    在化工、石化和炼油企业中,可调谐二极管激光分析仪(TDL) 正日益普及。它高度可靠,维护工作量小,使其成为用户首选的气体分析技术。然而,在某些过程中,安装位置和工况条件限制了它们的应用范围。拥有一系列独有安装方式的折叠光程TDL可以胜任过去无法实现的测量。想到 TDL 技术,人们通常认为它们一定是对穿式装置。但其实还有其它选择。对于大多数过程应用来说,折叠光程TDL(来自传感器头部的激光束被反射回同在传感器头部的接收器中)具有很多优势:·发射器和接收器在同一装置中,而且无需昂贵的连接电缆·通常单法兰安装·无需管道或容器两侧的对焦·大大降低吹扫气体消耗量·尺寸小,易于安装在狭小空间内·更高的准确性(因为激光束穿过气体两次)·设计轻巧,消除了对法兰和密封件的压力http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2014/10/201410131409_518072_271_3.jpg折叠光程式GPro500 激光气体分析仪梅特勒-托利多重新思考了光学技术开发了一系列折叠光程 TDL 创新过程连接方案。这些连接方案允许TDL卓越的光学测量技术应用于各种过程,解决了以前存在的局限性,紧凑型、轻巧的TDL 分析仪孕育而生,可以安装在更灵活的位置,无需任何妥协。任何问题,欢迎咨询。请拨打梅特勒-托利多的服务热线:4008-878-788.点击下面链接填问卷,前一百名参与者将会获得精美厨房秤,赶快来参与!http://cn.mt.com/cn/zh/home/campaigns/product-organizations/pro/CN_Pro_LP_EDM_Survey_TDL2014.html

  • 【建设新闻】全球气体发生器的市场需求分析报告

    [font=Arial]压缩气体,如氮气和氢气,已经成为任何一家实验室的组成部分。气体发生器可为诸如傅里叶红外变换光谱仪(FT-IR)、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]、总有机碳分析仪(TOC)、核磁共振(NMR)和热分析仪等仪器提供吹扫气、载气以及燃气的装置。此外,压缩气体还可与自动取样器联用,用于溶剂蒸发、激光气体室的清洗,以及用气体覆盖溶剂和样品。[/font]

  • 【原创】无预处理的在线气体分析仪

    气体分析仪一般都是将气体进行预处理后再进行测量,但预处理系统受外界条件的变化及本身系统部件的因素使得气体测量和分析时常难以进行,而且耽误测量、耗时费力,近期,又出现了新型的气体测量方法,该方法不用预处理,直接进行测量,那就是用激光进行测量。不过此仪器100多万,带预处理的60多万。就我个人还是用激光的好,07年到现在为止未出现过任何故障。

  • 空分气体分析仪新手上路之1——气体分析仪器使用与维护的几点思考

    前言随着仪器分析的不断进步,气体分析仪(以下简称分析仪)在空分行业越来越多的得到了应用,且占有主导地位。如何使用和维护好分析仪可以说是空分行业质量监控与安全防范的重要工作之一。但由于分析原理以及生产厂家的不同,导致分析仪的使用与维护具有一定的系统性与复杂性,本文就分析仪的使用与维护问题以及如何建立质量监测网络和对标机制进行一定的阐述。一、分析仪的科学使用1、分析仪的量值传递通过检定将国家基准所复现的计量单位值经各级计量标准传递到工作用分析仪,以保证被测对象所测得量值的准确和一致的过程叫做量值传递。任何分析仪,由于各种原因,都具有不同程度的误差。新制造的分析仪,由于设计、加工、装配和元件质量等原因引起的误差是否在允许范围内,都必须使用适当等级的计量标准来检定。经检定合格的分析仪,经过一段时间使用后,由于环境的影响或使用不当,维护不良、部件的内部质量变化等因素引起分析仪的计量特性发生变化,也需定期用规定等级的计量标准对其进行检定,根据检定结果作出是否修理或继续使用的判断,以及经过修理的分析仪是否达到规定的要求,也须用相应的计量标准进行检定。因此,量值传递的必要性是显而易见的,而分析仪的量值传递一般均依靠标准气体来完成。标准气属于计量标准物质范畴,其组分浓度具有很好的均匀性、准确性和稳定性,其等级分为二种,国家一级标准气体和二级标准气体。国家一级标准气体采用绝对测量或两种以上不同原理的准确可靠的方法定值,当只有一种定值方法情况下则由多个实验室以同种准确可靠的方法定值,准确度具有国内最高水平,均匀性在准确度范围之内,稳定性在一年以上,或达到国际上同类标准气体的水平,价格昂贵,一般只有标准气的生产厂家才会购置,编号为GBW XXXXX(X代表阿拉伯数字)。二级标准气体准确性和均匀性未达到一级标准气体的水平,但能满足一般测量需要,稳定性在半年以上,一般的气体生产厂家均会购置,编号为GBW(E)XXXXXX(X代表阿拉伯数字)。无论是一级还是二级标准气体,在使用过程当中(即仪器校正)都需要注意一些问题,否则,哪怕标准气级别再高,准确性再强也无法真正达到量值传递的目的,因此建议做到以下几点:1)分析仪进行校正时应至少开机两小时以上,最好能连续性运行24小时。且如仪器为新购置或更换过零配件、传感器等应在初始阶段有间隔性的多次进行校正。2)分析仪的内部温度、系统的压力、标准气流量都应与样气一致。3)标准气的组成应与被测样气相同或相近,或以质量控制点和安全防范点相近,以尽量减少由于线性度不良而引起的测量误差。4)标准气体内的各组分的沸点、黏度、分子量相差较大时,气瓶要定期倒置,使用前前最好能在地面上滚动,以便于让瓶内的各组分混合均匀,避免气体分层现象发生(此点对微量气体分析仪校正影响较大)。5)标准气与分析仪之间的连接应使用不锈钢管或铜管,不宜使用塑料管、橡胶管、乳胶管,更不宜用球胆取标准气样。防止标准组分和这些材质发生吸附、吸收或和大气产生扩散作用而失真。6)用标气对分析仪进行校正时,要先对输气管路作严格的泄漏检查,然后再送标气。开始时量要大,并可用压力突升突降法来回多次对仪器进口管路和公共管路进行吹扫,再将放空管路切断,让标气直接进入仪器进行校准(此点对微量气体分析仪的校正能取得较好效果)。2、分析仪的测量精确度与测量量程 测量量程—简称量程,是指仪器所能测得的上下限所限定的一个量的区间,例如80~100%。测量精确度又称准确度是指在一定条件下,多次测得的平均值与真值相符合的程度,是表示分析仪的指示值与真值相符合的能力,其一般使用相对误差来表示。即:±%F.S表示(F.S指量程范围)。由此可见,当量程设置越宽时,其测量误差则越大,精确性越低。因此,要想保证分析仪的精确性,必须合理的设置测量量程。而量程的设置又会影响到分析仪校正点的选取,应综合考虑,不能一概而论,但一般量程范围应包含工艺正常波动的范围以及仪器的校正点。有些分析仪在超出量程设置时仍能指示读数,而此时所显示的数据因偏离了测量的线性范围,数据的精度确得不到保证,因此此时数据变化的趋势往往大于数据量值的意义。而在线性范围内(校正点之间),数据的量值才有一定的保证。3、遵循测量原理的共性与仪器个性的统一由于一种分析原理可以检测多种气体成分,而一种样气分析又可以使用多种原理进行检测,甚至有些分析仪自成一体,本身就是一个完整的系统。因此单个的分析仪器都具有其自身独特性,必须以此为基础来进行使用和维护。当然,同一种测量原理或同一类型的分析仪,其之间也具有一定的共性原则,也应充分的予以考虑,例如:1)任何磁式、热导、红外分析仪都对系统内温度较为敏感。任何种类的热磁式氧分析仪对样气流量都特别敏感,而磁力机械式氧分析仪则对系统内压力特别敏感。2)任何原电池式氧分析仪,无论是常量型还是微量型不管仪器是否通电,只要传感器内有氧存在,其化学反应都能进行,也就存在一定的损耗。3)无论何种微量气体分析仪器,在超出测量量程或停机状态时,都应进行密封或通入合适的气体对传感器进行保护。4)任何种类的红外、磁式、热导、等离子化的分析仪都对水分、粉尘较为敏感。二、利用工艺和仪器特点对分析仪进行合理的使用及维护。1、合理的使用工艺流程当中所具有的资源 与常规的热工仪表、变送器相比,分析仪相对昂贵,且有些分析仪器还必须配有相关的驱动气、参比气、助燃气等辅助气体才能正常使用,这些即加大分析仪的使用成本同时也加重了仪器的维护工作量。但由于空分行业的特性,其原料为空气,并采取遂步净化、遂步分离的手段来得到产品气体的特点。利用工艺特点使用流程当中的原料气体、过程气体和产品气体来为分析仪的使用和维护服务,往往能够起到事半功倍的效果。例如:1)所分析的样气绝大部份含水量都较低,比较干燥、洁净,这对分析仪器的使用提供了良好的先天条件,可极大的降低一些预处理设施。2)空分的原料为空气,现代空分工艺流程当中首先就是对空气进行加压、冷却、洗涤、净化,在分子筛后便得到了非常干燥、洁净、气体组成相对稳定的压缩空气;而这股空气完全可以作为分析仪器当中的各种气动阀门的驱动气,碳氢化合物色谱仪分析所用的助燃气,以及磁压式氧分析仪低氧含量分析所用的参比气。(例如:下塔液空中氧含量、粗氩塔Ⅰ上部氧含量)。3)空分下塔的压力氮,纯度较高,氧含量往往在10ppm以下,完全可以作为碳氢化合物气相色谱仪分析所用的载气。4)现代空分一般均会带氩生产,可将液氩贮槽气体或管网中氩气经减压后引入各种微量气体分析仪,作为各种微量分析仪(例如微量氧、氮、水分分析仪)在工况异常或停机状态时的保护气,同时也能使分析仪在需要投用时快速的处于工作状态。当燃,在分析仪的常规设计当中还是应当配置的相应气瓶,以备空分停机或工况异常时投用,从而不影响分析仪的正常使用。5)现代空分所产氮气纯度较高,氧含量只有几个ppm(ppm:百万分之一),而空分刚开机或氮纯度恶化后调整氮纯度时,此时的氮中氧含可能达到数千甚至上万个ppm,而由于受分析原理和仪器设计的限制,产品氮中微量氧分析仪往往不能投用或投用后损害较大,由于氮中氧与氩中氧分析的原理完全一样,两者可以相互替换,因此可使用粗氩塔Ⅰ上部氧含量分析仪对产品氮进行预分析,即能较好的完成产品氮初始调节时的纯度趋势判断工作也能够为微量氧分析仪的投用提供保证。2、利用工艺和仪器特点建立监控网络和对标机制。作为现代化的空分专业生产厂家,应当将质量与安全放在首要位置,分析仪器一般可分为在线监测和离线检验两种,在线监测一般应用于对生产进实时检测,快速反应。而离线检验一般对各个贮槽以及一些关键控制点进行定期检测,以便完成在线监测仪器的一些缺项检验,当然离线仪器必须选型正确,同时配套合理、完善,具体为:1)离线仪器的性能要优于在线仪器,例如灵敏度要高,性能更完善,质量更优异等。 2)离线仪器的选型应该考虑到完成全面质量管理的需要,同时考虑到企业发展包括气体产品质量的提高、品种扩展的需要。当完成这几点后,其具体功能可以有以下几点:1)产品质量检验,如高纯气中杂质分析等;2)安全生产监测,如液氧中乙炔及碳氢化合物的分析等;3)作为标准仪器检查监督在线仪器的运行情况;4)协助在线仪器取样分析,帮助查找工艺中的问题。并且通过合理的布局,使用合适的气体将在线与离线仪器有机的结合起来,建立一个监控网络,例如下图:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2013/11/201311101714_476259_1727477_3.bmp根据上图我们可以知道,当把液氩贮槽的气体同时引入一些分析仪时,就可以对不同原理分析同一种组分的仪器,以及同一原理分析不同样气的仪器进行对标,使相关仪器达到量值统一目的。甚至我们通过氩色谱仪对液氩贮槽的气体可靠的检测之后,以贮槽氩气作为量值传递的标准气,对一些在线监测仪进行校准,往往能够达到快捷、便利,高效、经济的特点。与此同时我们还可以通过空分工艺的特点对分析仪的检测数据有所怀疑时使用不同的工艺气体进行对标。例如:我们可以使用上塔的纯氮气对标分子筛后空气中二氧化碳的检测,使用精氩塔底部的纯氩气对标粗氩塔顶部含氧及含氩的检测,使用产品氧气对标氩馏分中氩含量的检测。使用分子筛后的空气对标下塔液空中氧含量的分析。根据工艺的特点来验正仪器分析数据的可靠性,往往也能起到较好的效果。可以建立的措施还有很多,只要不断的将分析仪的特点及工艺变化的特性有机的结合起来,就

  • 选择红外气体分析仪或红外烟气分析仪的几点理由

    选择红外气体分析仪或红外烟气分析仪的几点理由

    在选择气体分析仪或烟气分析仪,要选择红外原理的仪器,理由如下:http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2012/12/201212061335_409951_1668260_3.jpg****全红外气体分析仪 ,型号***,其所有的参数测量如一氧化氮,二氧化氮,二氧化硫等都是采用目前最先进的非分散红外法,也是目前**品牌中少见的便携式的红外气体分析仪

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