激光氣體分析儀測量技術

激光氣體分析儀測量技術
1.調制光譜檢測技術
調制光譜檢測技術是一種被最廣泛應用的可以獲得較高檢測靈敏度的TDLAS技術。它通過快速調制激光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。調制類方案有外調制和內調制兩種，外調制方案通過在半導體激光器外使用電光調制器等來實現激光頻率的調制，內調制方案則通過直接改變半導體激光器的注入工作電流來實現激光頻率的調制。由于使用的方便性，內調制方案得到更為廣泛的應用，下面簡單描述其測量原理。
2.在激光頻率掃描過氣體吸收譜線的同時，以一較高頻率正弦調制激光工作電流來調制激光頻率，瞬時激光頻率可表示為式中，（t）表示激光頻率的低頻掃描；a是正弦調制產生的頻率變化幅度；w為正弦調制頻率。透射光強可以被表達為下述Fourier級數的形式。
諧波分量可以使用相敏探測器（PSD）來檢測。調制光譜技術通過高頻調制來顯著降低激光光器噪聲（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來獲得很窄帶寬的帶通濾波器，從而有效壓縮噪聲帶寬。因此，調制光譜技術可以獲得較好的檢測靈敏度。
3.技術特點和優勢
（1）不受背景氣體的影響
（2）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工業過程和氣體排放測量，適合于惡劣工業環境應用，如鋼鐵各種燃爐、鋁業和有色金屬、化工、石化、水泥、發電和垃圾焚燒等。
特征
高分辨率（激光掃描頻率是傳統激光分析儀的幾倍）
模塊化設計，可現場模塊化替換，快速維護和維修
高光穿透能力，適合于高粉塵阻擋環境應用
專利性航空動力學原理插入管，適合于特高粉塵阻擋環境應用
無交叉干擾
無需采樣，現場在線直接測量
快速測量（響應時間可低于1秒）
結構緊湊、堅固耐用
根據應用要求不同，主要有以下幾種組態型號：
原位型
激光原位測量，響應速度快，測量精度高
集成式正壓防爆設計，安全可靠
模塊化設計，可現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
對穿式探頭
對穿式探頭
激光旁路測量，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
全系統防爆，支持氣體溫度、壓力自動補償
分布型
分布式激光測量，支持八個測量通道，高性價比
測量通道獨立激光測量模塊，可靠性高
網絡化集中顯示和控制，監控方便
測量氣體成分和探測極限
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