紫外氣體分析儀產品說明

一、產品簡介：

    SUV-100紫外煙氣(qi)分(fen)析(xi)(xi)儀(yi)是(shi)北京天和力特(te)科(ke)技有(you)限公司(si)針對國內(nei)外環(huan)保(bao)、工(gong)業(ye)控(kong)制現場在線氣(qi)體分(fen)析(xi)(xi)自主研發的氣(qi)體分(fen)析(xi)(xi)儀(yi)產(chan)品。該(gai)分(fen)析(xi)(xi)儀(yi)基于(yu)紫外吸收光譜技術和化(hua)學(xue)(xue)計量(liang)學(xue)(xue)算(suan)法，能夠測(ce)(ce)量(liang)SO2、NO、NO2、O2、NH3、Cl2、O3、H2S等(deng)氣(qi)體的濃度，具有(you)測(ce)(ce)量(liang)精度高(gao)、可靠性高(gao)、響應(ying)時間快、適用范圍(wei)廣(guang)等(deng)特(te)點，各項指標達到(dao)或超過(guo)國內(nei)外同(tong)類產(chan)品，可廣(guang)泛(fan)應(ying)用于(yu)環(huan)保(bao)在線監測(ce)(ce)、工(gong)業(ye)控(kong)制、安全(quan) 監測(ce)(ce)等(deng)場合。

    因(yin)為紫外線不易受到水分(fen)(fen)子的(de)(de)吸收，所以(yi)可以(yi)直接對經(jing)過過濾除(chu)塵的(de)(de)潮濕煙氣進(jin)行分(fen)(fen)析(xi)，基于多(duo)通(tong)道光譜分(fen)(fen)析(xi)技術(OMA)和差分(fen)(fen)吸收光譜算法（DOAS）等(deng)，能夠同時測量多(duo)種氣體(ti)組分(fen)(fen)如SO2、NOX等(deng)，廣泛應用于煙氣排(pai)放連續監測系統、工業過程氣體(ti)分(fen)(fen)析(xi)系統中。

    DOAS核心(xin)思想將氣(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)吸收光譜(pu)分(fen)(fen)解為快變(bian)和(he)緩(huan)變(bian)兩部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)。快變(bian)部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)與氣(qi)體(ti)(ti)(ti)分(fen)(fen)子結(jie)構和(he)組成的(de)元素(su)有關，是分(fen)(fen)子吸收光譜(pu)的(de)特征部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)；緩(huan)變(bian)部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)與煙(yan)塵(chen)、水(shui)汽、背(bei)景氣(qi)，及測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)系(xi)統的(de)變(bian)化等因(yin)素(su)有關，是干(gan)擾(rao)部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)。DOAS采用(yong)快變(bian)部(bu)(bu)(bu)分(fen)(fen)計算(suan)被測(ce)(ce)(ce)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)濃度，測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)結(jie)果不受(shou)干(gan)擾(rao)，準確性高(gao)。SUV-100紫(zi)外光譜(pu)氣(qi)體(ti)(ti)(ti)分(fen)(fen)析儀同(tong)時采用(yong)*的(de)DOAS算(suan)法(fa)和(he)PLS算(suan)法(fa)相結(jie)合的(de)處理方(fang)式，消除(chu)了煙(yan)塵(chen)、水(shui)汽、背(bei)景氣(qi)體(ti)(ti)(ti)的(de)干(gan)擾(rao)，同(tong)時也消除(chu)了測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)系(xi)統波動對(dui)測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)結(jie)果的(de)影響(xiang)，保證了測(ce)(ce)(ce)量(liang)(liang)的(de)準確性和(he)穩定性。

二、紫外氣體分析儀技術規(gui)格指標(biao)

三、技(ji)術原理  

 i.紫外吸收光譜

    電(dian)磁輻(fu)射（光(guang)(guang)(guang)(guang)）與(yu)原(yuan)子(zi)和分子(zi)之(zhi)間的相互(hu)(hu)作用(yong)(yong)是(shi)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)檢測技術(shu)(shu)的基(ji)礎， 目前已經(jing)發展出中(zhong)紅外(wai)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)、近紅外(wai)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)、紫(zi)外(wai)/可(ke)見(jian)(jian)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)、紫(zi)外(wai)熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)、原(yuan)子(zi)發射光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)、原(yuan)子(zi)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)、原(yuan)子(zi)熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)、X射線熒(ying)(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)等檢測技術(shu)(shu)。紫(zi)外(wai)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)檢測技術(shu)(shu)的基(ji)礎是(shi)，紫(zi)外(wai)光(guang)(guang)(guang)(guang)與(yu)分子(zi)相互(hu)(hu)作用(yong)(yong)時(shi)被分子(zi)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)導(dao)致光(guang)(guang)(guang)(guang)能(neng)的變化，由(you)于不同(tong)分子(zi)內(nei)部(bu)電(dian)子(zi)能(neng)級的躍遷能(neng)量(liang)和幾率的不同(tong)，使(shi)得不同(tong)分子(zi)具有(you)特(te)征吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)，可(ke)見(jian)(jian)，紫(zi)外(wai)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)是(shi)分子(zi)在(zai)紫(zi)外(wai)波段吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)能(neng)力的定量(liang)描述。通常用(yong)(yong)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)截面來描述單位分子(zi)的紫(zi)外(wai)吸(xi)(xi)(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)：

典(dian)型氣(qi)體(ti)吸(xi)收截(jie)面通過(guo)吸(xi)收光譜(pu)可分析分子濃度，其測量原(yuan)理就是Beer-Lambert定律：

I(λ) =I0 (λ) exp(-L*s(λ) *X)

式(shi)中，I0(λ)表示(shi)波長為(wei)λ的(de)光的(de)入射光強，I(λ)表示(shi)紫外光穿過(guo)濃度(du)為(wei)X和(he)光程為(wei)L的(de)待(dai)測(ce)氣(qi)體后的(de)光強，s(λ)為(wei)氣(qi)體的(de)吸收截面，L*s(λ) *X稱為(wei)光學密度(du)。 

ii.DOAS技術

    DOAS（差(cha)分吸(xi)收(shou)光譜）是一種利(li)用(yong)氣體分子的(de)(de)吸(xi)收(shou)光譜高精(jing)度(du)計算(suan)氣體濃(nong)度(du)的(de)(de)技術，由德國Heidelberg大學環境物理研(yan)究所的(de)(de)Ulrich Platt教授首先提出。

DOAS技術的(de)基本原理是(shi)(shi)利用待測分(fen)子的(de)窄(zhai)帶吸(xi)收(shou)(shou)特性來(lai)鑒別分(fen)子，并根(gen)據(ju)窄(zhai)帶吸(xi)收(shou)(shou)強度反(fan)演出分(fen)子的(de)濃度。將分(fen)子的(de)吸(xi)收(shou)(shou)截面(mian)看成是(shi)(shi)兩部分(fen)的(de)疊加，其(qi)一是(shi)(shi)隨波(bo)長緩慢變化(hua)的(de)部分(fen)，構(gou)成光譜的(de)寬帶結構(gou)，其(qi)二是(shi)(shi)隨波(bo)長快速變化(hua)的(de)部分(fen)，構(gou)成光譜的(de)窄(zhai)帶精(jing)細(xi)結構(gou)， 

如下式(shi)：

?(λ)＝?0 (λ)＋?r(λ)

其中?(λ)是分(fen)子的(de)(de)吸收截面，?0(λ)是吸收截面隨波(bo)長緩慢變化的(de)(de)部分(fen)，?r (λ)是吸收截面隨波(bo)長急(ji)劇變化的(de)(de)部分(fen)。

    DOAS方法的原理就是在(zai)吸收光(guang)譜中剔除光(guang)強隨(sui)(sui)波長(chang)緩慢變(bian)化的部(bu)分，而(er)只留(liu)下隨(sui)(sui)波長(chang)快(kuai)速(su)變(bian)化的部(bu)分，然后用快(kuai)速(su)變(bian)化部(bu)分去反(fan)演(yan)氣(qi)體(ti)的濃度，從而(er)可以避(bi)免因為光(guang)源溫漂(piao)或衰(shuai)減(jian)、粉塵干擾、其他氣(qi)體(ti)干擾等因素(su)引(yin)起的測量值波動和漂(piao)移(yi)。 

iii.光學技術平臺 

    分析儀采用(yong)如下(xia)光(guang)(guang)學(xue)技術平臺來(lai)獲得紫外吸收光(guang)(guang)譜，該技術平臺由光(guang)(guang)源、氣體室、光(guang)(guang)纖和(he)光(guang)(guang)譜儀（含(han)光(guang)(guang)闌、全息光(guang)(guang)柵、線陣(zhen)檢測(ce)器）等光(guang)(guang)學(xue)組件構成，如圖：

    光(guang)(guang)源發(fa)出的紫外可見光(guang)(guang)經(jing)光(guang)(guang)學(xue)視窗進入(ru)氣體室，被流(liu)經(jing)氣體室的被測樣(yang)氣所吸(xi)(xi)收(shou)，攜帶被測樣(yang)氣吸(xi)(xi)收(shou)信息的光(guang)(guang)經(jing)透鏡(jing)匯聚后耦入(ru)光(guang)(guang)纖，經(jing)光(guang)(guang)纖傳輸送入(ru)光(guang)(guang)譜儀進行分光(guang)(guang)、采樣(yang)，得到氣體的吸(xi)(xi)收(shou)光(guang)(guang)譜。

    通過對(dui)光譜進行分析，可(ke)以分析出(chu)氣體中相關組分的(de)濃度。 

四、分析儀簡介(jie)  

    儀(yi)器(qi)構成SUV-100煙氣分析(xi)儀(yi)由光源(yuan)、氣體室(shi)、光譜儀(yi)、HMI模塊(kuai)、接口板、氧傳(chuan)感器(qi)模塊(kuai)（或氧化鋯模塊(kuai)）、溫度傳(chuan)感器(qi)等部件以(yi)及擴展模塊(kuai)（CO檢測、CO2檢測）組成：

 其中：

光源：可產生檢測需要的(de)190-500nm紫(zi)外(wai)光。其關鍵參數為光源壽命和可用紫(zi)外(wai)光波(bo)長范圍，分析儀采(cai)用高(gao)性能、長壽命紫(zi)外(wai)脈沖氙燈；

氣(qi)體(ti)室(shi)：也(ye)稱流(liu)通池，被測氣體(ti)(ti)將(jiang)恒定的(de)流(liu)量流(liu)過，吸(xi)收(shou)紫(zi)外光(guang)，以便(bian)獲(huo)取吸(xi)收(shou)光(guang)譜。其關(guan)鍵(jian)參數為光(guang)程和耐腐蝕能力；

光譜儀：接(jie)收(shou)(shou)來自氣體室的(de)(de)氣體吸收(shou)(shou)后(hou)的(de)(de)紫外(wai)光(guang)，實現分光(guang)及光(guang)譜采集。關鍵參數為靈敏度(du)（特別是紫外(wai)波(bo)段）、分辨(bian)率和溫漂；

氧傳(chuan)感器：采用電化學(xue)手段，測量氧氣濃度；

溫度(du)傳(chuan)感器(qi)：采集(ji)樣氣(qi)的溫度和壓力(li)，用(yong)于將測量成分濃(nong)(nong)度轉化為(wei)標態下的濃(nong)(nong)度；

HMI模(mo)塊：實現(xian)通過吸收光譜(pu)計算成分濃度的化學(xue)計量學(xue)算法，以及人機交互；

接(jie)口(kou)板：提供(gong)開關量、模(mo)擬量輸(shu)入輸(shu)出，提供(gong)RS232、485等(deng)通訊接口(kou)。 

五、分析儀特點(dian)

可靠性高  

    光(guang)源(yuan)(yuan)采(cai)用脈沖氙(xian)燈(deng)，壽命達109次按照3次/秒計(ji)算，使用壽命達10年；脈沖氙(xian)燈(deng)屬冷光(guang)源(yuan)(yuan)，與紅外光(guang)源(yuan)(yuan)相比，具有壽命長，穩定(ding)性(xing)好，無預熱時間的優點(dian)。

測量(liang)精度高、穩定性好(hao)

    采用DOAS（差分光學吸收光譜）算法，是目前SO2、NOx等氣體*的在線分析手段，探測下限達到1ppm，與NDIR相比，具有測量精度*不受水分和粉塵影響（氣 相水在紫外波段沒有吸收，而液相水和粉塵對紫外光的吸收無選擇性，屬于光譜上的緩慢變化）、探測下限低、溫漂小等優點。量程比達到10:1，并支持自動量程切換。

氣體室強壯(zhuang)

    分析儀氣體室由不銹鋼加工而成，內部無需鏡面拋光、鍍金，氣體室強壯、成本低，受水分、粉塵的影響小，檢測器與氣體室采用

多種組(zu)分同時測量

    通過對連(lian)續光譜的(de)分析(xi)，可同(tong)時測量多種(zhong)氣體(ti)化學(xue)組分的(de)濃度，具備高集成度和性(xing)價比

采用模(mo)塊化設計

    光源、光譜儀、HMI模(mo)塊(kuai)、氣體室、接(jie)口模(mo)塊(kuai)等采用(yong)模(mo)塊(kuai)化設計，可靠性高、可擴展性好、維(wei)護方便，可方便地加入(ru)CO（電(dian)化學）、CO2（紅(hong)外）測(ce)量模(mo)塊(kuai)。

高度智能(neng)化、數字(zi)化

    內置多塊高性能處理器，處理器間采用高速數據總線通訊技術，各模塊具備強大的數字化配置和監測功能；觸摸屏式人機界面，操作簡單、使用方便。

豐富的買方接口

    提供豐富接口，可方便集成到各類控制和監測系統。可通過RS485和RS232等通信方式組建無線或有線網絡，為儀器的日常操作、維護和管理提供便利。 

六、分(fen)析儀功能

    利用紫(zi)外吸(xi)收光譜(pu)和化學(xue)計量(liang)學(xue)算法(fa)測量(liang)氣體濃度(du)并實時(shi)顯示，通(tong)過RS232、RS485、4-20mA將濃度(du)實時(shi)輸出(chu)；

    可實現手(shou)動(dong)和(he)自(zi)動(dong)事件觸發(fa)（如定時時間、外部開關(guan)量(liang)輸入等）的校零、校量(liang)程；

    開關量(liang)(liang)、模擬量(liang)(liang)輸(shu)出(chu)/輸(shu)入可靈活配置(zhi)，實現與外部控制(zhi)系統(tong)等的良好配合；

    每個氣(qi)體（除O2外(wai)）均支(zhi)持大(da)小兩(liang)個量程，雙量程間可自動、手動或(huo)外(wai)部觸發切換，量程比達到10:1；

    在氣(qi)體室(shi)透鏡受到樣氣(qi)污(wu)染導致能量(liang)衰減時，支持自動光(guang)譜(pu)能量(liang)調節；

    支持通過GPRS遠程配(pei)置、遠程診(zhen)斷(duan)分析(xi)儀；

七、紫外（DOAS）分析儀應用范圍(wei)：

◢ 電廠煙氣排放(fang)連續監測CEMS（分析(xi)SO2、NO、NO2、O2）；

◢ 脫硫工藝監測（分析SO2、O2）；

◢ 脫硝工藝監(jian)測（分析NO、NO2、NH3、O2）；

◢ ;垃圾(ji)焚燒煙氣排放連(lian)續監測(ce)（分析SO2、NO、NO2、O2）；

◢ 氯堿廠PVC工藝生產工藝微(wei)量Cl2分析（分析Cl2）；

◢ 硫磺回(hui)收(shou)工藝(yi)氣體(ti)分析(xi)（分析(xi)SO2、H2S）；

◢ 天然氣凈化(hua)工藝氣體分析(xi)（分析(xi)微量(liang)H2S）；

◢ 煤化工CH3I分(fen)析（分(fen)析CH3I）；

◢ 大氣在線監測（分析SO2、NO2、O3）等(deng)。

八、SUV-100型煙氣分析儀(yi)結(jie)構圖：

分析儀正(zheng)視圖：

分析儀(yi)后視圖(tu)：

分(fen)析儀右視圖(tu)：

九(jiu)、煙氣分析儀安(an)裝圖：

十、煙(yan)氣分析儀氣體(ti)(ti)連(lian)接：

    機箱背(bei)后標示“GAS IN”為(wei)進(jin)氣口，規格為(wei)Φ6卡套接(jie)(jie)(jie)頭，“GAS OUT”為(wei)出氣口，規格為(wei)Φ6卡套接(jie)(jie)(jie)頭。分(fen)析(xi)儀與采樣系(xi)統(tong)之間(jian)請(qing)用Φ6聚四氟乙烯、不銹(xiu)鋼、聚乙烯等耐腐蝕管子(zi)連接(jie)(jie)(jie)。