气体紫外光谱分析仪工作原理

产品概述　　OMA-3000系列在线紫外光纤光谱分析仪采用先进的二极管阵列检测、光纤传输和化学计量学算法等技术，能够实现过程气体浓度的实时分析，OAM-3000由光源、分光及光谱采集、光纤、测量室、数据处理和显示、输入输出等构成。产品特点　　同时测量多个组分，动态范围大，支持自动量程切换； 　　采用全光谱测量及化学计量学算法，精度高、重复性好； 　　模块化、全固化涉及，测量室与光源/光谱仪采用光纤链接，可靠性高、安装维护方便，测量室可高温伴热； 　　采样二极管阵列检测，瞬间采集光谱，响应速度快；　　恶劣环境适应能力强，适用于各种易爆/腐蚀性场合。应用领域石化、氯碱、化工等行业。

在线式氨气 差分紫外光谱分析仪DOAS-3000 在线式差分紫外光谱分析仪主要应用于气体分析行业，主要检测场合：烟气排放，脱硫脱硝、锅炉尾气、VOCs 尾气排放、污水管道气体检测分析等。 主要原理是：采样单元采集现场的烟气或被测气体，预处理单元对气体进行过滤粉尘、高温降温、电伴热保温、双级高效除湿，并将被测气体的温度和湿度、粉尘颗粒物控制在一定范围，使之达到分析仪需要的洁净度，再送到气体分析单元进行检测分析，在显示屏上实时显示被测气体浓度，并将数据信号向外传输到 PLC 或者电脑等终端，也可以通过无线 GPRS或网络传输到云服务器，用户再从服务器读取数据，可以实现全球联网监控分析。整个过程为自动化处理，不需人为干预处理。 DOAS-3000 在线式差分紫外光谱分析仪用于各种高温高湿或高粉尘的场合，可选配自动反吹系统，否则需要手动维护清洗粉尘过滤器。整个采样管路具有电伴热保温功能，即利于除去水汽又可防止部分气体溶于冷凝水提高检测分析的精度，内置双级高效冷凝除湿系统，可以将气体的露点稳定控制在 4℃或 5℃，满足各种原理的分析仪器对气体的湿度控制要求。 系统构成：采样单元、样气预处理单元、气体分析单元。在线式DOAS-3000-氨气特点：★ 防爆、防水设计，防护等级 IP66，户外型，检测快速，可靠，稳定 ★ 内置高效双级冷凝除湿除尘预处理系统，自动控制一体化设计，有效降低 SO2 损失，防止水汽干扰，更适用于含湿度高及烟气成分浓度低的工况 ★ 采用差分吸收光谱技术(DOAS)，温度漂移小、测量精度高，可测超低浓度 ★ 长寿命脉冲氙灯冷光源，预热时间短，使用寿命长 ★ 内置长光程气池，NOx、SO2 分析双量程设计，根据浓度值自动切换量程控制 ★ 各烟气成分浓度曲线实时显示，曲线显示比例可调整 ★ 检出下限低，不受水分和粉尘影响，抗干扰能力强，可避免气体间的交叉干扰 ★ 内置加热装置，低温时自动启动加热功能，使分析仪可在严寒地区使用 ★ 安卓操作系统，支持中、英文输入，方便用户输入采样地点等信息，实现良好人机交互 ★ 工业高速嵌入式工控机，控制精准、速度快 ★ 设计开发 windows 环境下微机数据库及通信系统软件，实现微机通讯进行存储、打印 ★ 配备丰富人机接口，支持鼠标、U盘、键盘、触摸板、打印机等设备 ★ 故障自检功能，检测后生成故障报表，方便用户维护 ★ 集成一体式微型热敏打印机或外置蓝牙无线打印机 ★ 烟气折算方式以基准含氧量折算和以折算系数折算两种方式 ★ 大容量数据存储，16G，可按日建立文件夹，分别存储每天的测试数据 ★ 可选配自动反吹系统 ★ 标准采样距离为 30~40 米，选配真空泵最远采样距离超过 70 米 ★ 可以检测分析的烟气温度为 2000℃以内的烟气。在线式DOAS-3000-氨气检测参数：检测参数：NO、NO2、SO2、NH3、H2S、O3、苯、甲苯、二甲苯等，也可以选配皮托管检测烟道的风速、温度、压力、流量，还可以选配检测风速、风向、雨量、大气压力等气象参数 测量范围：0-2、10、20、50、100、500、1000、2000ppm，其他量程可定制 检测原理：紫外差分吸收光谱分析(DOAS) 采样温度：- 40℃ ~800℃(标准)，选配：- 40℃ ~1300℃、-40℃ ~2000℃，更高温度的检测分析需定制 采样湿度：0~99%RH 主机工作环境：- 40℃ ~70℃，≤ 95%RH 工作方式：在线式连续工作，泵吸抽取式采样 采样距离：标准 30~40 米，选配真空泵的采样距离大于 70 米 采样流量：可调，4 升 / 分钟(标准)，10 升 / 分钟，可选 工作电压：220VAC，50HZ 输出信号：4~20mA、RS485、多路无源触点，选配：无线传输、网络传输 防护级别：IP66 户外防水型，可选防爆型 显示方式：标准产品为无视窗显示，可选 9 寸触摸彩屏显示 打印方式：无打印功能，可选配无线蓝牙打印机进行打印 报警方式：选配一体式声光报警器，外置型。

一、红外光谱分析仪工作原理　　各种多原子气体（CO、CO2、CH4等）对红外线都有一定吸收能力但不是整个波段都能吸收，而只是吸收一部分波段，这些波段称之为特征吸收波段。由于气体不同，吸收红外线的波长也不。红外气体分析仪就是基于某些气体地不同波长的红外线辐射能具有选择性吸收的特性。当红外线通过混合气体时，气体中的被测组分吸收红外线的辐射能，这种变化与被测气体组分的浓度有关，从而能确定被测组分的浓度。　　由于非对称多原子分子气体（如CO2、NO等）对特定波长的红外光具有选择性吸收，非分光红外（NDIR）通过样气时，光的强度的降低与分子的数量成比例关系。根据朗伯-比尔（Lambert-Beer）吸收定律，根据光强度的变化即可确定气体的浓度。A=lg（1/T）=K*L*c式中：A-------吸光度T-------透射比（透光度），出射光强度（I）比入射光强度（I0）。K-------摩尔吸光系数，它与吸收物质的性质及入射光的波长λ有关。c-------吸光物质的浓度即样气浓度，单位为mol/LL-------吸收层厚度（气室长度），单位为cm. 工作检测结构　　红外线气体分析仪由两个独立的光源分别产生两束红外线该射线束分别经过调制器，成为5Hz的射线。根据实际需要，射线可通过一滤光镜减少背景气体中其它吸收红外线的气体组分的干扰。　　红外线通过两个气室，一个是充以不断流过的被测气体的测量室，另一个是充以无吸收性质的背景气体的参比室。工作时，当测量室内被测气体浓度变化时，吸收的红外线光量发生相应的变化，而基准光束（参比室光束）的光量不发生变化。从二室出来的光量差通过检测器，该输出信号的大小与被测组分浓度成比例。 　　红外线气体分析仪检测过程需要在恒定的温度下进行。环境温度发生变化将直接影响红外光源的稳定，影响红外辐射的强度，影响测量气室连续流动的气样密度，还将直接影响检测器的正常工作。如果温度大大超过正常状态，检测器的输出阻抗下降，导致仪器不能正常工作，甚至损坏检测器。　　红外线气体分析仪可以用来分析各种多原子气体,如:C2H2、C2H4、C2H5OH、C3H6、C2H6、C3H8、NH3、CO2、CO、CH4、SO2等。不能用来分析同一种原子构成的多原子气体以及惰性气体，如：N2、Cl2、H2、O2以及He、Ne、Ar等。 应用• 环境和过程测量技术（CEM）• 发动机开发• 元素分析• 工业气体分析• 天然气/沼气分析• 工艺测量技术• 沼气研究 特点• 测量精度：±2％F.S• 传感器样品池：铝/金• 高动态范围：1:100• 快速响应时间，t90约为3 s• 由于气密的O形圈连接，结构坚固，可拆卸• 温度范围5°C–45°C• 时间节省　　6语言导航菜单（含中文），无需说明书即可进行操作• 过程安全　　7"大屏幕彩色触摸液晶显示，触摸操作及调试，安全便捷，远距离也清晰可见　　大屏幕红色闪烁报警，在黑暗区域也清晰可见　　即时报警，使过程变得更为安全• 数据报警记录　　实时数据曲线显示，曲线范围和周期可设置调整　　6000条报警记录功能• 专家校验功能　　最多可实现9点校验功能• 强大的自诊断功能　　内置看门狗和心跳监测功能　　监测控制器及传感器状态，及时提醒客户采取必要性维护　　高标准的硬件和软件安全防护• 强大的控制功能　　高低限控制功能　　可选定时器（自动清洗）控制功能　　可选模拟量PID控制功能　　可选开关量PWM控制功能• 灵活多变的IOT4.0现场总线通讯解决方案　　可选现场总线MODBUS，HART，Foundation Fieldbus FF，PROFIBUS PA，PROFIBUS DP等 测量气体及范围vCO: 0~200ppm up to 100%（Vol）vCO2: 0~50ppm up to 100%（Vol）vCnHm: 0~500ppm up to 100%（Vol）vN2O: 0~500ppm up to 100%（Vol）甲烷分析仪、烃分析仪、一氧化碳分析仪、二氧化碳分析仪、一氧化二氮分析仪、二氧化硫分析仪二、紫外光谱分析仪概述　　紫外线光谱分析仪可测量ppm或％体积的气体含量，还可以实现ppb的高精度测量。使用2个UV-LED时，可以同时测量2种气体成分。可以应用于氮氧化物（NO+NO2），硫化氢（H2S），臭氧（O3），二氧化硫（SO2）和氯气（Cl2）的测量。 工作原理　　紫外光度法基于200nm至400nm光谱范围内的辐射吸收。在这一领域，一些重要的工业气体具有明显的吸收带。这种气体分析的优点是测量不受蒸汽和二氧化碳的干扰。此外，这些吸收带显示出高吸收行为，因此也可以可靠地检测到非常低的气体浓度（ppm）。在紫外光谱仪中，选用紫外发光二极管，其发射波长在光谱上对应于相应的吸收带。这意味着不需要其他的光谱仪或滤光片。这种类型的紫外线测光法称为非分散紫外线法，也称为NDUV。 基本结构　　UV-LED的辐射通过分束器分成测量和参考路径。参考光束直接到达检测器，该检测器将其转换为参考电压值。利用该参考信号，几乎可以完全补偿UV-LED的老化效应。测量光束进入样品池，样品池中的气体被其中的辐射吸收。吸收行为由测量检测器记录，并用于计算测量比色杯中的气体浓度。紫外光谱仪的设计方式使得来自多个UV LED的辐射分量也可以耦合到光度计中。这意味着可以通过紫外光谱仪同时确定多种气体。　　一氧化氮（NO）的测量需要在226nm左右的光谱范围内有选择性的紫外线辐射源。为此，使用填充有NO的气体放电灯，该气体放电灯精确地发射NO测量所需的辐射。在这种情况下，人们谈到共振吸收。该过程也称为UVRAS（紫外线共振吸收光谱法）。 应用• 环境和过程测量技术（CEM）• 发动机开发• 元素分析• 工业气体分析• 天然气/沼气分析• 工艺测量技术• 沼气研究 特点• 测量精度：±2％F.S• 传感器样品池：带惰性涂层的不锈钢（腐蚀性气体使用PEEK材质）• 高动态范围：1:100• 快速响应时间，t901 s• 与NDIR气体传感器相比，不受水蒸气交叉敏感度影响• 由于气密的O形圈连接，结构坚固，可拆卸• 温度范围5°C–45°C • 时间节省　　6语言导航菜单（含中文），无需说明书即可进行操作• 过程安全　　7"大屏幕彩色触摸液晶显示，触摸操作及调试，安全便捷，远距离也清晰可见　　大屏幕红色闪烁报警，在黑暗区域也清晰可见　　即时报警，使过程变得更为安全• 数据报警记录　　实时数据曲线显示，曲线范围和周期可设置调整　　6000条报警记录功能• 专家校验功能　　最多可实现9点校验功能• 强大的自诊断功能　　内置看门狗和心跳监测功能　　监测控制器及传感器状态，及时提醒客户采取必要性维护　　高标准的硬件和软件安全防护• 强大的控制功能　　高低限控制功能　　可选定时器（自动清洗）控制功能　　可选模拟量PID控制功能　　可选开关量PWM控制功能• 灵活多变的IOT4.0现场总线通讯解决方案　　可选现场总线MODBUS，HART，Foundation Fieldbus FF，PROFIBUS PA，PROFIBUS DP等 测量气体及范围• SO2: 0~50ppm up to 10%（Vol）• NO: 0~300ppm up to 5,000ppm• NO2: 0~50ppm up to 5,000ppm• O3: 0~10ppm up to 5,000ppm• Cl2: 0~500ppm up to 30%（Vol）• H2S :0~100ppm up to 5,000ppm氯气分析仪、硫化氢分析仪、二氧化氮分析仪、一氧化氮分析仪、臭氧分析仪、二氧化硫分析仪