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在线激光分析仪采用的先进技术有哪些?

发布时间:2021-03-11   点击次数:52次
   在线激光分析仪采用可调谐半导体吸收光谱(TDLAS)技术,根据Lambert-Beer定律,初始光强为I0,频率为v的红外光通过一段气体介质时,由于气体吸收,光强会发生衰减,透射光强为It。
  在线激光分析仪由激光发射模块发出的激光束穿过被测管道,被安装在直径相对方向上的光电传感模块中的探测器接收,分析控制模块对获得的测量信号进行数据采集和分析,得到被测气体浓度。在扫描激光波长时,由光电传感模块探测到的激光透过率将发生变化,且此变化仅仅是来自于激光器与光电传感模块之间光通道内被测气体分子对激光强度的衰减。光强度的衰减与探测光程之间的被测气体含量成正比。因此,通过测量激光强度衰减可以分析获得被测气体的浓度。
  在线激光分析仪还有以下特点:
  1)可用于防爆场合,激光能量在故障情况下也不会点燃混合着可燃气体的过程气体,完全适用于有爆炸可能的危险区域。
  2)内置波长调制光谱(WMS)信号处理技术,背景气体干扰,检测灵敏度高。
  3)对光校准装置,在发生变形是可以迅速校准到原位。
  4)响应速度快,整机反应时间小于2s。
  5)采用成熟的可调谐二极管激光(TDL)光谱测量技术。
  6)标定稳定,无零漂移,使用成本低,无易耗件。
  在线激光分析仪采用单吸收线光谱技术,基于在近红外区域内对被测气体单吸收线的选择,首先通过对所选吸收线进行光谱分析,使得在所选吸收线波长内无其他气体的吸收线(无交叉吸收干涉);然后通过调节半导体激光器温度和驱动电流,将半导体激光器频率调整对应到气体的单吸收线,激光扫描光谱宽度相应调整到比被测气体单吸收线光谱宽度更窄,通过改变固态激光器的电流,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,接收单元探测到光强度发生变化,且此变化只是来自发射单元内部的激光器与接收单元之间的标定管或气体烟道管内被测气体分子对光线强度的吸收。利用探测到的单吸收线的形状和强弱来计算发射单元和接收单元之间的气体含量。
 

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