在线激光法氧分析仪是一种采用激光吸收光谱技术来测量气体中氧含量的高精度仪器。是利用激光能量被气体分子“选择性”吸收形成吸收光谱的原理来测量氧气浓度。当半导体激光器发射的带有特定波长的激光束穿过待测气体时,激光束被待测气体中的氧气吸收,导致激光强度的衰减。该衰减与待测气体中的氧气含量成正比,因此可以通过测量激光强度的衰减信息来分析待测气体的氧浓度。
在线激光法氧分析仪其组成部分主要包括以下几部分:
一、核心功能模块
发射单元:
驱动半导体激光器发射特定波长的激光,该波长与氧气分子的吸收谱线相匹配,确保测量的准确性。
发射单元通常采用一体化隔爆设计,以适应恶劣的工业环境。
接收单元:
接收穿过样气的激光束,进行光电转换,将光信号转换为电信号。
对电信号进行处理和光谱计算,从而得到氧气浓度。
接收单元同样采用隔爆设计,确保安全可靠。
二、辅助功能模块
吹扫单元:
提供清洁的吹扫气体,防止光学窗片被污染或结露,确保激光束的稳定传输。
吹扫单元通常包括吹扫接口和气体供应系统。
采样与预处理系统:
采样探头:从工艺流程中抽取气体样品,确保样品的代表性和实时性。
预处理装置:对抽取的气体样品进行除尘、除水、去湿、干燥、控流等处理,确保样气的清洁和稳定,提高分析仪器的准确性和可靠性。预处理装置可能包括水汽分离器、真空发生器、水洗罐、干燥管、流量计、油水分离器、减压表、射流泵等组件。
光路调整结构:
用于调整发射单元和接收单元之间的光路,确保激光束能够准确穿过样气并被接收单元接收。
光路调整结构可能包括反射镜、透镜等光学元件。
三、系统支持与接口
电源管理:
为发射单元、接收单元和其他电子部件提供稳定和适当的电源供应,确保仪器的正常运行。
数据记录与通信接口:
允许将数据记录到本地存储设备或通过网络接口传输到中央控制系统,实现数据的远程监控和管理。
通信接口可能包括RS485、4-20mA模拟信号等,方便与DCS(分布式控制系统)或PLC(可编程逻辑控制器)集成。
显示与控制单元:
提供用户界面,用于显示氧气浓度、设备状态、报警和其他相关信息。
用户可以通过这个界面调整设置或执行校准操作。显示与控制单元可能采用液晶显示屏(LCD)或触摸屏,实现直观的操作和显示。
四、安全防护与结构设计
防爆设计:
针对易燃易爆的工业环境,在线激光法氧分析仪通常采用防爆设计,如Ex db IIC T6 Gb、Ex tb IIIC T85℃Db等防爆等级,确保仪器的安全可靠运行。
模块化与集成化设计:
为了提高仪器的可维护性和可扩展性,在线激光法氧分析仪通常采用模块化设计,各功能模块之间相对独立,便于更换和升级。
同时,仪器也注重集成化设计,将多个功能模块集成在一个紧凑的机箱内,节省空间并提高可靠性。