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在線激光分析儀采用的先進技術有哪些?

發布時間:2021-03-11   點擊次數:34次
   在線激光分析儀采用可調諧半導體吸收光譜(TDLAS)技術,根據Lambert-Beer定律,初始光強為I0,頻率為v的紅外光通過一段氣體介質時,由于氣體吸收,光強會發生衰減,透射光強為It。
  在線激光分析儀由激光發射模塊發出的激光束穿過被測管道,被安裝在直徑相對方向上的光電傳感模塊中的探測器接收,分析控制模塊對獲得的測量信號進行數據采集和分析,得到被測氣體濃度。在掃描激光波長時,由光電傳感模塊探測到的激光透過率將發生變化,且此變化僅僅是來自于激光器與光電傳感模塊之間光通道內被測氣體分子對激光強度的衰減。光強度的衰減與探測光程之間的被測氣體含量成正比。因此,通過測量激光強度衰減可以分析獲得被測氣體的濃度。
  在線激光分析儀還有以下特點:
  1)可用于防爆場合,激光能量在故障情況下也不會點燃混合著可燃氣體的過程氣體,完全適用于有爆炸可能的危險區域。
  2)內置波長調制光譜(WMS)信號處理技術,背景氣體干擾,檢測靈敏度高。
  3)對光校準裝置,在發生變形是可以迅速校準到原位。
  4)響應速度快,整機反應時間小于2s。
  5)采用成熟的可調諧二極管激光(TDL)光譜測量技術。
  6)標定穩定,無零漂移,使用成本低,無易耗件。
  在線激光分析儀采用單吸收線光譜技術,基于在近紅外區域內對被測氣體單吸收線的選擇,首先通過對所選吸收線進行光譜分析,使得在所選吸收線波長內無其他氣體的吸收線(無交叉吸收干涉);然后通過調節半導體激光器溫度和驅動電流,將半導體激光器頻率調整對應到氣體的單吸收線,激光掃描光譜寬度相應調整到比被測氣體單吸收線光譜寬度更窄,通過改變固態激光器的電流,包含單吸收線的激光波長被掃描發射出來。在激光掃描發射期間,作為波長的一個特性,接收單元探測到光強度發生變化,且此變化只是來自發射單元內部的激光器與接收單元之間的標定管或氣體煙道管內被測氣體分子對光線強度的吸收。利用探測到的單吸收線的形狀和強弱來計算發射單元和接收單元之間的氣體含量。
 

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