產品詳情
詳細規格說明
4.1 NH3 分析儀
4.1.1 儀器概述
氨逃逸在線分析儀的核心測量模塊（如右圖）采用
的是目前最先進的 TDLAS 技術。
TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption
Spectroscopy)是可調諧二極管激光吸收光譜技術的簡
稱，由于激光二極管采用半導體材料制成，通常又稱為
可調諧半導體激光吸收光譜技術。
TDLAS技術本質是一種吸收光譜技術，也是通過分析光被氣體的選擇吸收測得氣體濃度。
采用發射一束光通過待測氣體，在另一端接收，發射器與接收器間的距離確定了光程，測量
原理基于比爾定律：
西安聚能儀器有限公司，張智崗 18631184002 15934800253氨逃逸連續監測系統-高溫抽取激光法
I(?)/ I0 (?) ? EXP(?(?))............(1)
A(?) ? ? (?)CL..............(2)
因此可以通過對吸收率的測量來反演吸收分子濃度。
首先選定被測氣體某條吸收譜線的頻率位置然，后選擇相應發射頻率范圍的激光二極管，
設置適宜的溫度值以確定激光中心頻率，通過注入低頻率的鋸齒波電流，使激光頻率掃描過
整條吸收譜線從而獲得單線吸收光譜數據，吸收光譜的單線特性可以避免背景氣體組分對被
測氣體的交叉吸收干擾 保證測量的準確性。
4.1.2 技術優勢
與傳統非分光紅外分析技術使用譜寬很寬且固定波長的紅外光源不同的是， DLAS 技術
使用譜寬非常小(也就是單色性非常好) 且波長可調諧的半導體激光器作為光源。因此，DLAS
技術具有傳統非分光紅外分析技術無法實現的一些性能優點。
? 不受背景氣體交叉干擾
半導體激光器發射的激光譜寬小于 0.0001nm，是紅外光源譜寬的 1/106，遠小于紅外光
源譜寬和被測氣體單吸收譜線寬度，其頻率調制掃描范圍也僅包含被測氣體單吸收譜線（半
導體激光吸收光譜技術也因此被稱為單線光譜技術），因此成功消除了背景氣體交叉干擾影
響。
? 不受粉塵和視窗污染干擾
非分光紅外氣體分析儀在分析粉塵含量較大的氣體時，粉塵和被污染的光學元件會引起
氣室透光率的變化，而固定波長的光源又無法區別氣體和粉塵的吸收，因此無法自動修正粉
塵對光學元件的污染影響。而半導體激光的波長可通過調制工作電流而被掃描，使激光波長
既掃描過有氣體吸收的區域，也掃描過沒有氣體吸收的區域。當波長位于吸收區域時可測得
包含氣體和粉塵在內的總透光率 T 總，當波長位于無氣體吸收區域時可以測得粉塵透光率 T 粉
塵，從而可以準確獲得被測氣體的透光率 T 氣體 =T 總/ T 粉塵。DLAS 技術通過激光波長掃描技術
修正了粉塵和視窗污染對測量的影響。
? 不受被測氣體環境參數變化干擾
被測氣體環境參數—溫度或壓力變化通常導致譜線強度和展寬發生變化，對溫度或壓力
信號不加修正就會影響測量結果。而 DLAS 技術是對被測氣體單一吸收譜線進行分析，因此可
較容易地對溫度、壓力效應進行修正。為此系統內置了溫度和壓力自動修正功能，能根據實
際測量得到的被測氣體溫度和壓力對氣體成分測量值進行自動修正，從而可實現精確的在線
氣體分析。
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綜上所述，單線光譜技術、激光波長掃描技術和環境參數自動修正技術使DLAS技術可以
被用于實現氣體的原位分析，因此比非分光紅外等傳統采樣氣體分析系統具備更強的環境適
應性。并且由于激光分析系統省卻了采樣預處理裝置，結構簡單、無運動部件，維護標
定方便、可靠性高，響應速度快而準確，大大提升了在線過程氣體檢測的水平。
4.1.3 技術參數
測量組分:NH3
量程:0-50ppm（按客戶需求而定，最低可達0-10ppm）
檢測下限:0.1ppm（10米光程）
響應時間:1秒（指儀表的響應時間，而系統響應時間還需要考慮預處理導致的滯后）
校正:出廠設定
氣體壓力:25—2000mbar
系統漂移:無漂移
模擬量輸出:4-20mA
數字通訊接口:RS232
電源:220VAC
吹掃氣:儀表級壓縮空氣
環境溫度:-10℃—50℃
伴熱溫度:200℃
安裝方式:在位式
4.2 預處理單元
4.2.1 系統流路簡介
本系統的流路主要由測量流路、反吹流路、標定流路及渦旋制冷流路組成，具體流路示
意圖如下：
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系統進入測量狀態后，電動執行機構帶動兩通球閥切換到采樣氣路，在引流泵的作用下，
被測氣體經由探頭桿、，兩通球閥、二級過濾器進入NH3模塊，NH3模塊利用吸收技術（TDLAS）
對氣體進行分析，得到NH3的濃度（高溫熱濕法），最后排空。
系統定時會進入校準狀態進行自動調零，此時兩通球閥切換到校準氣路，校準電磁閥打
開，在引流泵的作用下，環境空氣經過濾器、校準電磁閥后進入氣體室，對氣體室中殘留的
被測氣體進行吹掃，吹掃干凈后，對NH3進行一次調零；系統定時會進入反吹狀態對采樣探頭
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進行反吹，此時兩通球閥切換到反吹氣路，反吹電磁閥打開，系統自動控制反吹電磁閥開或
關，實現對探頭過濾器的反吹。
