产品名称：对射式激光气体分析仪

产品型号：RTLG-220B

产品简介

原位对射式激光气体分析仪由发射单元、接收单元、机械固定单元、吹扫单元组成。可直接安装在现场工艺管道上实时在线测量气体浓度，无需预处理，能够在各种环境下（尤其是高温、高压、高粉尘、强腐蚀等恶劣环境）进行气体浓度等参量的在线测量，测量准确，响应速度快、可靠性高，运行费用低。

测量原理

激光气体分析仪的测量原理是半导体激光光谱吸收技术（ Tunable diode laser absorption spectroscopy ,TDLAS），TDLAS *早于 20 世纪 70 年代提出。初期的 TDLAS 技术只是一种实验室研究用技术，随着半导体激光技术在 20 世纪 80 年代的迅速发展，特别是20 世纪 90 年代以来，基于 TDLAS 技术的现场在线分析仪表已逐渐发展成熟，能够在各种高温、高粉尘、高腐蚀等恶劣的环境下进行现场在线的气体浓度测量。

半导体激光光谱吸收技术 TDLAS 本质上是一种光谱吸收技术，通过分析激光被气体分子的选择性吸收来获得气体的浓度。它与传统红外光谱吸收技术的不同之处在于，半导体激光光谱宽度远小于气体吸收谱线的展宽，如图 2-1。因此，半导体激光吸收光谱技术是一种高分辨率的光谱吸收技术。系统采用特定波长的激光束穿过被测气体，激光强度的衰减与气体的浓度有一定的关系，因此可以通过检测激光强度的衰减信息分析获得被测气体的浓度。采用半导体激光吸收光谱技术的激光气体分析仪可从原理上抗背景气体的干扰，测量结果可靠性高。

技术指标

工作条件 

电源：24VDC(可选 220VAC)，<20W

吹扫气体：（0.3~0.8）MPa 工业氮气

环境温度：-30℃~60℃

技术指标 

光通道长度：< 13 米

量程范围：CO 0～100%（可调） 

                  O₂ 0～30%（可调）

                  CO₂ 0～100%（可调）等

响应时间：1-2 秒（可调）

线性误差：≤±1% 全量程

量程漂移：≤±1% 全量程

防爆等级：Ex db IIC T6 Gb, Ex tb IIIC T80℃ Db

防护等级：IP67

系统优点

不受背景气体的影响

传统非色散红外光谱吸收技术采用的光源谱带很宽，其谱宽范围内除了被测气体的吸收谱线外，还有很多基他背景气体的吸收谱线。因此，光源发出的光除了被待测气体的多条谱线吸收外还被一些背景气体的吸收，从而导致测量的不准确性。 而半导体激光吸收光谱技术中使用的半导体激光的谱宽小于 0.001nm，远小于被测气体一条吸收谱线的谱宽。同时在选择该吸收谱线时，就保证在所选吸收谱线频率附近约 10 倍谱线宽度范围内无测量环境中背景气体组分的吸收谱线，从而避免这些背景气体组分对被测气体的交叉吸收干扰，保证测量的准确性。

不受粉尘干扰

如图上图激光气体分析仪通过调制激光器的频率使之周期性地扫描被测气体的吸收谱线，激光频率的扫描范围被设置为大于被测气体吸收谱线的宽度，从而在一次扫描中包含有不被气体吸收谱线衰减的上图中的黄绿区（1 区）和被气体吸收谱线衰减的红色区（2 区）。

从 1 区得到的测量信号包含粉尘和视窗污染的透过率，从 2 区得到的测量信号除包含粉尘和视窗污染的透过率还包含被气体吸收的光强衰减。因此，通过在一个激光频率扫描周期内对 1 区和 2 区的同时测量可以准确获得被气体吸收衰减掉的透光率，从而不受粉尘及视窗污染产生光强衰减对气体测量浓度的影响。

自动修正温度、压力对测量的影响

一些工业过程气体可能存在几百摄氏度的温度变化和几十个千帕的压力变化。气体温度和压力的变化会导致二次谐波信号波形的幅值与形状发生相应的变化，从而影响测量的准确性。 为了解决这个问题，激光气体分析仪中增加了温度、压力补偿算法，只要将外部传感器测得的气体温度，压力信号输入补偿算法中，分析仪就能自动修正温度、压力变化对气体浓度测量的影响，保证了测量的准确性。

系统组成

激光气体分析仪主要由发射单元、接收单元、机械固定单元、吹扫单元。

发射单元

激光气体分析仪的发射单元由激光发射模块、信号调制模块、中央控制综合模块、人机界面模块组成。主要实现激光器的发射及准直，信号的处理及人机交互等功能。 

接收单元

激光气体分析仪的接收单元由光电传感器、电源模块、信号解调模块组成。主要功能是接收传感信号解调后传输给发射单元等。

吹扫单元

当仪器的测量环境比较恶劣时，为保证激光气体分析仪能够长期正常运行，需采用洁净的气体对分析仪的光学视窗进行吹扫，从而避免测量环境中的粉尘或其他污染物对视窗造成严重污染，影响测量结果。吹扫单元主要由减压过滤器、分气块和单向阀等组成。主要功能是为正压吹扫、分析仪的光学器件吹扫提供稳定流量的吹扫气。

应用领域

广泛应用于石油、化工、钢铁冶金、燃气输配、新型能源等领域。