TDLAS技術(shù)本質(zhì)上是一種光譜吸收技術(shù),通過分析激*被氣體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,半導體激*光譜寬度遠小于氣體吸收譜線的展寬。
調(diào)制光譜檢測技術(shù)
調(diào)制光譜檢測技術(shù)是一種被廣泛應用的可以獲得較高檢測靈敏度的DLAS技術(shù)。它通過快速調(diào)制激*頻率使其掃過被測氣體吸收譜線的定頻率范圍,然后采用相敏檢測技術(shù)測量被氣體吸收后透射譜線中的諧波分量來分析氣體的吸收情況。調(diào)制類方案有外調(diào)制和內(nèi)調(diào)制兩種,外調(diào)制方案通過在半導體激*器外使用電光調(diào)制器等來實現(xiàn)激*頻率的調(diào)制,內(nèi)調(diào)制方案則通過直接改變半導體激*器的注入工作電流來實現(xiàn)激*頻率的調(diào)制。由于使用的方便性,內(nèi)調(diào)制方案得到更為廣泛的應用,下面簡單描述其測量原理。
在激*頻率掃描過氣體吸收譜線的同時,以一較高頻率正弦調(diào)制激*工作電流來調(diào)制激*頻率,瞬時激*頻率可表示為式中,(t)表示激*頻率的低頻掃描;a是正弦調(diào)制產(chǎn)生的頻率變化幅度;w為正弦調(diào)制頻率。透射光強可以被表達為下述Fourier級數(shù)的形式。
諧波分量可以使用相敏探測器(PSD)來檢測。調(diào)制光譜技術(shù)通過高頻調(diào)制來顯著降低激*光器噪聲(1/f噪聲)對測量的影響,同時可以通過給PSD設置較大的時間常數(shù)來獲得很窄帶寬的帶通濾波器,從而有*壓縮噪聲帶寬。因此,調(diào)制光譜技術(shù)可以獲得較好的檢測靈敏度。
技術(shù)特點和優(yōu)勢
(1)不受背景氣體的影響
?。?)不受粉塵與視窗污染的影響
(3)自動修正溫度,壓力對測量的影響
激光氣體在線分析儀用來進行連續(xù)工業(yè)過程和氣體排放測量,適合于惡劣工業(yè)環(huán)境應用,如鋼鐵各種燃爐、鋁業(yè)和有色金屬、化工、石化、水泥、發(fā)電和垃圾焚燒等。
特征
高分辨率(激*掃描頻率是傳統(tǒng)激*分析儀的幾倍)
模塊化設計,可現(xiàn)場模塊化替換,快速維護和維修
高光穿透能力,適合于高粉塵阻擋環(huán)境應用
*利性*空動力學原理插入管,適合于特高粉塵阻擋環(huán)境應用
無交叉干擾
無需采樣,現(xiàn)場在線直接測量
快速測量(響應時間可低于1秒)
結(jié)構(gòu)緊湊、堅固耐用
根據(jù)應用要求不同,主要有以下幾種組態(tài)型號:
原位型
激*原位測量,響應速度快,測量精度高
集成式正壓防爆設計,安*可靠
模塊化設計,可現(xiàn)場更換所有功能模塊,維護方便
智能化程度高、操作方便
旁路型激*旁路測量,測量精度高,抗干擾能力強
光學非接觸測量,可直接測量高溫、強腐蝕性氣體
旁路處理裝置簡單、可靠,可直接安裝在過程管道處
全系統(tǒng)防爆,支持氣體溫度、壓力自動補償
分布型
分布式激*測量,支持八個測量通道,高性價比
測量通道*立激*測量模塊,可靠性高
網(wǎng)絡化集中顯示和控制,監(jiān)控方便
測量氣體成分和探測*限
管道式測量
遠程式測量
采樣式測量
管道式測量
遠程式測量
采樣式測量