可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)氣體在線(xiàn)分析系統(tǒng)

PUE-9000激光氣體分析儀原理  

PUE-9000激光氣體分析儀基于國(guó)際***的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)（TDLAS，Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy），該技術(shù)利用半導(dǎo)體激光器窄線(xiàn)寬、可調(diào)諧的特性（如圖一激光光源頻寬為紅外分光光源的1/106），對(duì)氣體分子的單個(gè)吸收譜線(xiàn)進(jìn)行分析。通過(guò)調(diào)制半導(dǎo)體激光器的工作電流來(lái)調(diào)制激光頻率，使半導(dǎo)體激光器發(fā)射的特定波長(zhǎng)的激光束在穿過(guò)測(cè)量管道時(shí)，被所測(cè)氣體選頻吸收，發(fā)生激光強(qiáng)度衰減，利用鎖相放大器對(duì)接收端光電探測(cè)器探測(cè)的光信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并結(jié)合氣體濃度和紅外或激光吸收光譜之間存在的Beer-Lambert[1]關(guān)系，獲得被測(cè)氣體的濃度。

（1）無(wú)需采樣預(yù)處理系統(tǒng)，克服粉塵、焦油等堵塞采樣探頭問(wèn)題

（2）不受背景氣體交叉干擾   半導(dǎo)體激光器發(fā)射的激光譜寬很窄，遠(yuǎn)小于被測(cè)氣體單吸收譜線(xiàn)寬度，其波長(zhǎng)掃描范圍僅包含被測(cè)氣體的單吸收譜線(xiàn)，不包含其他氣體組分的吸收譜線(xiàn)，從原理上避免了背景氣體組分對(duì)待測(cè)氣體的交叉吸收干擾。

（3）響應(yīng)速度快   激光在線(xiàn)氣體分析系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在線(xiàn)測(cè)量和秒級(jí)響應(yīng)，實(shí)時(shí)反映過(guò)程氣體濃度，避免了采樣預(yù)處理滯后帶來(lái)安全隱患。

（4）測(cè)量精度高   系統(tǒng)采用實(shí)時(shí)在線(xiàn)測(cè)量的工作模式，氣體信息不易失真，測(cè)量值為氣體線(xiàn)平均濃度，與采樣點(diǎn)取點(diǎn)濃度相比具有更高的測(cè)量精度。

（5）抗力強(qiáng)  半導(dǎo)體激光的波長(zhǎng)可通過(guò)調(diào)節(jié)工作電流而被改變，使激光波長(zhǎng)既掃描過(guò)有氣體吸收的區(qū)域，也掃描過(guò)沒(méi)有氣體吸收的區(qū)域。當(dāng)波長(zhǎng)位于吸收區(qū)域時(shí)可測(cè)得包含氣體和粉塵在內(nèi)的總透光率T總，當(dāng)波長(zhǎng)位于無(wú)氣體吸收區(qū)域時(shí)可以測(cè)得粉塵透光率T粉塵，從而可以準(zhǔn)確獲得被測(cè)氣體的透光率T氣體 =T總/ T粉塵。使儀表具有在高溫、高粉塵、高水分、高腐蝕性、高流速等惡劣測(cè)量環(huán)境下的良好適應(yīng)性。

（6）隔爆防爆型式，安全系數(shù)高  設(shè)備通過(guò)國(guó)家防爆電器產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心檢測(cè)，同時(shí)儀器還通過(guò)了機(jī)械檢查、沖擊試驗(yàn)、IP實(shí)驗(yàn)、溫度試驗(yàn)、熱劇變實(shí)驗(yàn)、外科耐壓實(shí)驗(yàn)、內(nèi)部點(diǎn)燃不傳爆實(shí)驗(yàn)等七項(xiàng)測(cè)試，安全系數(shù)高。   

（7）維護(hù)、標(biāo)定簡(jiǎn)單  激光在線(xiàn)氣體分析系統(tǒng)的年標(biāo)定次數(shù)為傳統(tǒng)分析儀的1/4~1/8，維護(hù)工作簡(jiǎn)單到只需擦凈光學(xué)視窗。

綜上所述，激光氣體分析儀比非分光紅外等傳統(tǒng)采樣氣體分析系統(tǒng)具備更強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，并且由于原位式安裝省卻了采樣預(yù)處理裝置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，維護(hù)標(biāo)定方便、可靠性高，響應(yīng)速度快而準(zhǔn)確，大大提升了在線(xiàn)過(guò)程氣體檢測(cè)的水平。