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在线原位激光气体分析仪:强调 “在线监测" 与 “原位测量" 的结合,突出其实时性和现场直接分析的特性,多用于工业过程控制场景。
1. 核心组成:
激光发射单元:产生特定波长的激光(如近红外、中红外),通常集成温控、稳频模块以保证波长稳定性;
接收单元:捕捉穿过气体后的激光信号,将光信号转化为电信号并传输至分析模块;
分析与控制模块:根据光信号衰减量计算气体浓度,输出数据(如4-20mA、RS485、以太网),支持与工业控制系统(DCS/PLC)联动;
安装附件:如法兰、吹扫装置(防止镜头积灰)、冷却套(高温环境用)等。
2. 测量流程: 激光从发射单元出发,穿过管道/烟道内的气体空间(光程长度通常为管道直径或定制距离),气体分子吸收特定波长的激光能量,剩余激光被接收单元检测,直接计算浓度——全程无需接触气体,仅激光束与气体发生作用。
二、核心优势:
1. 无样品失真: 避免抽取式分析中“样品传输损耗"(如易吸附气体在管路中残留)、“温度/压力变化导致的成分改变"(如高温气体冷却后凝结)等问题,直接反映被测空间的真实气体浓度。
2. 实时性更强: 响应时间通常在**毫秒至1秒级**,远快于抽取式(需样品传输时间),可实时捕捉气体浓度的瞬时变化(如炉膛燃烧波动、管道突发泄漏)。
3. 适应环境:
- 耐温范围宽:通过高温探头设计(如带水冷/风冷套),可适应-40℃~1800℃环境(如锅炉炉膛、熔融金属管道);
- 抗干扰能力:激光的高选择性使其不受粉尘、水汽、烟雾影响(传统红外法易受粉尘散射干扰); - 耐高压/腐蚀:探头材质可选用耐高温合金、陶瓷等,适应高压管道(如化工反应釜)或腐蚀性气体(如含硫废气)。
4. 低维护成本: 无取样泵、过滤器等易损部件,激光光源寿命长达数万小时,仅需定期清洁镜头(配合自动吹扫装置可进一步减少维护)。
三、典型适用场景 原位激光气体分析仪的核心价值在于恶劣环境下的精准在线监测,主要应用于以下领域:
1. 工业燃烧与废气监测
2. 火电、垃圾焚烧、钢铁冶炼的烟道:实时监测O₂(优化燃烧效率)、CO、NOₓ/SO₂(环保排放达标); - 工业锅炉、窑炉炉膛:高温环境下直接测量燃烧气体成分,指导风门、燃料供给的动态调节,降低能耗。
3. 化工与油气过程
- 反应釜、合成塔:监测NH₃、H₂S、CH₄等反应气体浓度,确保反应效率和安全(如避免可燃气体超标);
- 天然气/煤气管道:在线监测CH₄纯度、CO₂含量,及时发现泄漏或成分异常。
4. 冶金与材料加工
- 炼钢转炉、高炉:测量炉内O₂、CO浓度,控制供氧节奏以提高钢水质量;
- 玻璃熔炉:监测燃烧废气中的O₂、NOₓ,优化燃料消耗和环保指标。
5. 环保与应急监测
- 工业污染源排放口:直接安装在烟道上,数据可作为环保执法依据(避免抽取式分析的“数据造假"风险);
- 密闭空间(如矿井、隧道):监测O₂、CO等气体,实时预警缺氧或有毒气体超标。
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