紫外煙氣氣體分析儀產品說明

一、產品簡介：

    SUV-100紫(zi)外(wai)煙氣(qi)分(fen)析儀(yi)是北京天和力特科技有(you)限公司針對國內(nei)(nei)外(wai)環(huan)(huan)保、工業控(kong)(kong)制現場在線氣(qi)體(ti)分(fen)析自主研發的(de)氣(qi)體(ti)分(fen)析儀(yi)產品。該(gai)分(fen)析儀(yi)基于(yu)紫(zi)外(wai)吸(xi)收光譜(pu)技術和化(hua)學計量學算法，能夠測(ce)量SO2、NO、NO2、O2、NH3、Cl2、O3、H2S等氣(qi)體(ti)的(de)濃度，具(ju)有(you)測(ce)量精度高、可靠性高、響應時(shi)間快、適(shi)用范圍廣等特點，各(ge)項指標達(da)到或超過國內(nei)(nei)外(wai)同(tong)類產品，可廣泛應用于(yu)環(huan)(huan)保在線監測(ce)、工業控(kong)(kong)制、安(an)全 監測(ce)等場合。

    因為紫外線不易受到(dao)水分(fen)(fen)子的吸收，所(suo)以可以直(zhi)接對經(jing)過過濾除塵的潮濕煙(yan)氣進行(xing)分(fen)(fen)析，基于(yu)(yu)多通道光(guang)譜分(fen)(fen)析技術(shu)(OMA)和差分(fen)(fen)吸收光(guang)譜算法(fa)（DOAS）等(deng)，能夠(gou)同時測量多種(zhong)氣體組分(fen)(fen)如SO2、NOX等(deng)，廣泛應用于(yu)(yu)煙(yan)氣排放連續監(jian)測系(xi)統、工業過程氣體分(fen)(fen)析系(xi)統中。

    DOAS核心思想(xiang)將(jiang)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)吸收光(guang)譜分(fen)(fen)解為快(kuai)變(bian)和(he)緩(huan)變(bian)兩部(bu)(bu)分(fen)(fen)。快(kuai)變(bian)部(bu)(bu)分(fen)(fen)與氣(qi)體(ti)(ti)分(fen)(fen)子結(jie)構和(he)組成的(de)元素有關(guan)，是分(fen)(fen)子吸收光(guang)譜的(de)特征部(bu)(bu)分(fen)(fen)；緩(huan)變(bian)部(bu)(bu)分(fen)(fen)與煙塵、水汽、背(bei)景(jing)氣(qi)，及測量(liang)系統(tong)(tong)的(de)變(bian)化等因(yin)素有關(guan)，是干(gan)擾部(bu)(bu)分(fen)(fen)。DOAS采用快(kuai)變(bian)部(bu)(bu)分(fen)(fen)計算(suan)被測氣(qi)體(ti)(ti)的(de)濃度，測量(liang)結(jie)果(guo)不(bu)受(shou)干(gan)擾，準確性高。SUV-100紫外光(guang)譜氣(qi)體(ti)(ti)分(fen)(fen)析儀同(tong)時采用*的(de)DOAS算(suan)法和(he)PLS算(suan)法相結(jie)合的(de)處理方(fang)式，消除了(le)煙塵、水汽、背(bei)景(jing)氣(qi)體(ti)(ti)的(de)干(gan)擾，同(tong)時也消除了(le)測量(liang)系統(tong)(tong)波(bo)動對(dui)測量(liang)結(jie)果(guo)的(de)影響，保(bao)證了(le)測量(liang)的(de)準確性和(he)穩定性。

二、紫外煙氣氣體分析儀技術規格指標

三、技(ji)術原理(li)  

 i.紫外吸收光譜

    電磁(ci)輻射(she)(she)（光(guang)(guang)(guang)）與(yu)原(yuan)(yuan)子(zi)和分(fen)子(zi)之間的相互作用是光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)檢測技術(shu)的基礎(chu)， 目前已(yi)經發展出(chu)中(zhong)紅(hong)外吸(xi)(xi)(xi)(xi)收光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)、近紅(hong)外吸(xi)(xi)(xi)(xi)收光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)、紫外/可(ke)見吸(xi)(xi)(xi)(xi)收光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)、紫外熒(ying)光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)、原(yuan)(yuan)子(zi)發射(she)(she)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)、原(yuan)(yuan)子(zi)吸(xi)(xi)(xi)(xi)收光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)、原(yuan)(yuan)子(zi)熒(ying)光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)、X射(she)(she)線熒(ying)光(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)等檢測技術(shu)。紫外吸(xi)(xi)(xi)(xi)收光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)檢測技術(shu)的基礎(chu)是，紫外光(guang)(guang)(guang)與(yu)分(fen)子(zi)相互作用時(shi)被分(fen)子(zi)吸(xi)(xi)(xi)(xi)收導致光(guang)(guang)(guang)能的變化，由于不(bu)同(tong)分(fen)子(zi)內部電子(zi)能級的躍遷能量和幾(ji)率的不(bu)同(tong)，使得(de)不(bu)同(tong)分(fen)子(zi)具有特征吸(xi)(xi)(xi)(xi)收光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)，可(ke)見，紫外吸(xi)(xi)(xi)(xi)收光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)是分(fen)子(zi)在紫外波段吸(xi)(xi)(xi)(xi)收能力的定量描(miao)述。通常用吸(xi)(xi)(xi)(xi)收截面(mian)來描(miao)述單(dan)位分(fen)子(zi)的紫外吸(xi)(xi)(xi)(xi)收光(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)：

典型(xing)氣(qi)體吸收截面通過吸收光(guang)譜(pu)可(ke)分析分子濃度，其測量(liang)原理(li)就是Beer-Lambert定律(lv)：

I(λ) =I0 (λ) exp(-L*s(λ) *X)

式中，I0(λ)表(biao)(biao)示波長(chang)為(wei)(wei)(wei)λ的(de)光(guang)(guang)的(de)入射光(guang)(guang)強，I(λ)表(biao)(biao)示紫外光(guang)(guang)穿過(guo)濃(nong)度(du)為(wei)(wei)(wei)X和光(guang)(guang)程為(wei)(wei)(wei)L的(de)待測氣體后的(de)光(guang)(guang)強，s(λ)為(wei)(wei)(wei)氣體的(de)吸收截(jie)面(mian)，L*s(λ) *X稱為(wei)(wei)(wei)光(guang)(guang)學密(mi)度(du)。 

ii.DOAS技術

    DOAS（差分(fen)(fen)吸收(shou)光(guang)譜）是一種(zhong)利用氣(qi)體(ti)分(fen)(fen)子的吸收(shou)光(guang)譜高精度(du)計算氣(qi)體(ti)濃度(du)的技術，由德國Heidelberg大學環境物(wu)理(li)研究所的Ulrich Platt教授首(shou)先提出。

DOAS技術的(de)基本原理是(shi)利(li)用待測(ce)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)的(de)窄(zhai)帶吸(xi)收(shou)特性來鑒別分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)，并根據窄(zhai)帶吸(xi)收(shou)強度反演出分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)的(de)濃度。將分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)的(de)吸(xi)收(shou)截面看成是(shi)兩部分(fen)(fen)(fen)的(de)疊加，其一是(shi)隨波(bo)長(chang)緩慢變化的(de)部分(fen)(fen)(fen)，構(gou)(gou)(gou)成光譜的(de)寬帶結構(gou)(gou)(gou)，其二是(shi)隨波(bo)長(chang)快速變化的(de)部分(fen)(fen)(fen)，構(gou)(gou)(gou)成光譜的(de)窄(zhai)帶精細結構(gou)(gou)(gou)， 

如下(xia)式：

?(λ)＝?0 (λ)＋?r(λ)

其中?(λ)是(shi)分(fen)子的吸(xi)(xi)收(shou)(shou)截(jie)面(mian)，?0(λ)是(shi)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)截(jie)面(mian)隨波(bo)長(chang)緩慢變化(hua)的部分(fen)，?r (λ)是(shi)吸(xi)(xi)收(shou)(shou)截(jie)面(mian)隨波(bo)長(chang)急劇變化(hua)的部分(fen)。

    DOAS方(fang)法的(de)原理就是在吸收光(guang)譜中剔除(chu)光(guang)強隨波長緩慢變化的(de)部(bu)分，而只留下隨波長快速(su)變化的(de)部(bu)分，然后用快速(su)變化部(bu)分去(qu)反演氣(qi)體的(de)濃(nong)度，從而可(ke)以避免(mian)因為光(guang)源溫漂或衰減、粉塵干擾(rao)、其他(ta)氣(qi)體干擾(rao)等因素引起的(de)測量值波動和漂移。 

iii.光學技術平臺 

    分析(xi)儀采(cai)用(yong)如(ru)下光學技(ji)術平臺來獲得紫外吸收光譜，該技(ji)術平臺由(you)光源、氣(qi)體室、光纖和光譜儀（含光闌、全息光柵(zha)、線陣檢(jian)測器）等光學組件構成，如(ru)圖：

    光(guang)(guang)源發出的(de)紫(zi)外可見光(guang)(guang)經光(guang)(guang)學視窗進入(ru)氣(qi)(qi)體室，被流經氣(qi)(qi)體室的(de)被測樣(yang)(yang)氣(qi)(qi)所(suo)吸收，攜帶被測樣(yang)(yang)氣(qi)(qi)吸收信息(xi)的(de)光(guang)(guang)經透鏡(jing)匯聚后耦(ou)入(ru)光(guang)(guang)纖(xian)，經光(guang)(guang)纖(xian)傳輸(shu)送入(ru)光(guang)(guang)譜儀進行(xing)分光(guang)(guang)、采樣(yang)(yang)，得到(dao)氣(qi)(qi)體的(de)吸收光(guang)(guang)譜。

    通過對(dui)光(guang)譜進行分析，可(ke)以(yi)分析出氣體(ti)中相關組(zu)分的濃度(du)。 

四、分析儀(yi)簡介  

    儀(yi)器構(gou)成SUV-100煙氣分析儀(yi)由光源、氣體(ti)室(shi)、光譜(pu)儀(yi)、HMI模塊、接口板(ban)、氧傳(chuan)感器模塊（或氧化鋯模塊）、溫度(du)傳(chuan)感器等部件以及擴(kuo)展模塊（CO檢(jian)測、CO2檢(jian)測）組成：

 其中：

光源：可(ke)產(chan)生檢測(ce)需要的(de)190-500nm紫外光。其關鍵參數為光源(yuan)壽(shou)命和可(ke)用(yong)紫外光波長范圍，分析(xi)儀(yi)采用(yong)高性(xing)能、長壽(shou)命紫外脈沖氙燈；

氣(qi)體室：也稱流通(tong)池，被測氣體(ti)將恒定的流量流過(guo)，吸收(shou)紫外光(guang)(guang)，以(yi)便(bian)獲取吸收(shou)光(guang)(guang)譜。其關鍵(jian)參(can)數為光(guang)(guang)程(cheng)和(he)耐腐(fu)蝕能力(li)；

光譜儀：接(jie)收來自氣體(ti)室的氣體(ti)吸(xi)收后的紫(zi)外光(guang)，實現分光(guang)及光(guang)譜采集。關鍵參數為靈敏(min)度（特(te)別是紫(zi)外波段）、分辨(bian)率和溫漂；

氧傳(chuan)感器(qi)：采(cai)用電化學手段，測(ce)量(liang)氧(yang)氣(qi)濃度；

溫度傳(chuan)感器：采集樣(yang)氣的(de)溫度和壓力，用于將測量成(cheng)分濃度轉化為標態(tai)下的(de)濃度；

HMI模塊：實現通(tong)過吸收(shou)光(guang)譜(pu)計算(suan)成分濃度(du)的化學計量學算(suan)法，以及人(ren)機交(jiao)互(hu)；

接口板：提(ti)供開關(guan)量、模擬量輸(shu)入(ru)輸(shu)出，提(ti)供RS232、485等通(tong)訊接口。 

五、分析儀特點

可靠性高  

    光源(yuan)采用脈(mo)(mo)沖氙(xian)燈，壽(shou)命達(da)109次按(an)照3次/秒(miao)計(ji)算(suan)，使(shi)用壽(shou)命達(da)10年；脈(mo)(mo)沖氙(xian)燈屬冷光源(yuan)，與紅(hong)外光源(yuan)相(xiang)比，具有(you)壽(shou)命長，穩(wen)定性好(hao)，無預(yu)熱時(shi)間的優(you)點。

測量精度高、穩定性好

    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

    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

多種組分同(tong)時(shi)測量

    通過對連續(xu)光譜的(de)分(fen)析，可同時(shi)測(ce)量多種氣體(ti)化學組分(fen)的(de)濃度(du)，具備(bei)高集(ji)成度(du)和性價(jia)比

采用模塊化設計

    光(guang)源(yuan)、光(guang)譜儀、HMI模(mo)(mo)塊(kuai)、氣體(ti)(ti)室(shi)、接口模(mo)(mo)塊(kuai)等(deng)采用模(mo)(mo)塊(kuai)化設計，可(ke)靠性高(gao)、可(ke)擴(kuo)展性好(hao)、維護方便，可(ke)方便地加入CO（電化學）、CO2（紅外）測量模(mo)(mo)塊(kuai)。

高度智能(neng)化(hua)、數(shu)字化(hua)

    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(fu)的(de)買方(fang)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(liu)、分(fen)析(xi)儀功(gong)能

    利用紫外(wai)吸收光譜和(he)化學(xue)計量學(xue)算法(fa)測量氣體(ti)濃(nong)度(du)并實(shi)時顯(xian)示(shi)，通過RS232、RS485、4-20mA將(jiang)濃(nong)度(du)實(shi)時輸出；

    可實(shi)現手動和自(zi)動事件觸發（如定時(shi)(shi)時(shi)(shi)間、外部開關量輸入等）的(de)校(xiao)零(ling)、校(xiao)量程；

    開(kai)關(guan)量(liang)、模(mo)擬(ni)量(liang)輸(shu)出/輸(shu)入(ru)可(ke)靈活配置，實(shi)現與外(wai)部(bu)控制系統等的(de)良好配合；

    每個(ge)氣體（除O2外）均(jun)支持大小(xiao)兩(liang)個(ge)量程，雙量程間可(ke)自動(dong)、手動(dong)或外部觸發切換，量程比達到(dao)10:1；

    在(zai)氣體(ti)室透鏡受(shou)到樣氣污染導致能量衰減時，支持自動光譜能量調節；

    支持通過GPRS遠程(cheng)配置、遠程(cheng)診斷分析儀；

七、紫外（DOAS）分析儀應用范(fan)圍：

◢ 電廠(chang)煙氣排放連(lian)續監測(ce)CEMS（分析SO2、NO、NO2、O2）；

◢ 脫硫工藝(yi)監測（分析SO2、O2）；

◢ 脫硝工藝監測(ce)（分析NO、NO2、NH3、O2）；

◢ 垃(la)圾焚燒煙氣排放連續監測（分析(xi)SO2、NO、NO2、O2）；

◢ 氯堿廠(chang)PVC工(gong)藝(yi)生產工(gong)藝(yi)微量Cl2分(fen)析(xi)（分(fen)析(xi)Cl2）；

◢ 硫(liu)磺回(hui)收工藝氣(qi)體分析(xi)（分析(xi)SO2、H2S）；

◢ 天然氣(qi)凈化工藝氣(qi)體(ti)分析(xi)(xi)（分析(xi)(xi)微量H2S）；

◢ 煤(mei)化工CH3I分析（分析CH3I）；

◢ 大(da)氣在線監測（分析(xi)SO2、NO2、O3）等。

八、SUV-100型煙氣(qi)分(fen)析儀結構(gou)圖：

分析儀正(zheng)視圖(tu)：

分(fen)析儀后視圖(tu)：

分析儀右視圖：

九、煙(yan)氣分析(xi)儀安裝圖：

十、煙氣(qi)分析儀氣(qi)體(ti)連接：

    機箱(xiang)背后(hou)標示“GAS IN”為進氣口，規(gui)格為Φ6卡套接(jie)頭，“GAS OUT”為出氣口，規(gui)格為Φ6卡套接(jie)頭。分析儀與采樣系統(tong)之(zhi)間請用(yong)Φ6聚四(si)氟乙烯、不(bu)銹鋼、聚乙烯等(deng)耐(nai)腐(fu)蝕管子連接(jie)。