紫外煙氣氣體分析儀產品說明

一、產品(pin)簡介：

    SUV-100紫外(wai)(wai)(wai)煙(yan)氣(qi)分(fen)析(xi)儀是北京天(tian)和力(li)特科技有(you)限公司針對國內(nei)外(wai)(wai)(wai)環保(bao)、工業(ye)(ye)控制現場在(zai)線(xian)氣(qi)體分(fen)析(xi)自主(zhu)研發的氣(qi)體分(fen)析(xi)儀產品(pin)。該分(fen)析(xi)儀基于紫外(wai)(wai)(wai)吸收光譜技術和化(hua)學計量學算(suan)法，能夠測量SO2、NO、NO2、O2、NH3、Cl2、O3、H2S等氣(qi)體的濃度，具有(you)測量精度高、可(ke)靠性(xing)高、響應(ying)時間快、適用(yong)范圍廣(guang)等特點(dian)，各項指標達到或超過(guo)國內(nei)外(wai)(wai)(wai)同類產品(pin)，可(ke)廣(guang)泛應(ying)用(yong)于環保(bao)在(zai)線(xian)監測、工業(ye)(ye)控制、安全 監測等場合。

    因為紫(zi)外線不易受到(dao)水分(fen)子的吸(xi)收(shou)，所以(yi)可(ke)以(yi)直接(jie)對經過(guo)過(guo)濾除(chu)塵的潮濕煙氣(qi)進行分(fen)析(xi)，基于多(duo)通(tong)道(dao)光譜(pu)分(fen)析(xi)技術(OMA)和差分(fen)吸(xi)收(shou)光譜(pu)算法（DOAS）等(deng)，能夠同時測量多(duo)種氣(qi)體(ti)(ti)組分(fen)如SO2、NOX等(deng)，廣泛應用于煙氣(qi)排(pai)放(fang)連(lian)續監測系(xi)統(tong)、工業過(guo)程氣(qi)體(ti)(ti)分(fen)析(xi)系(xi)統(tong)中。

    DOAS核心(xin)思想(xiang)將氣(qi)體的(de)(de)吸收(shou)光(guang)譜分(fen)(fen)解為快(kuai)變(bian)(bian)和(he)(he)緩變(bian)(bian)兩部分(fen)(fen)。快(kuai)變(bian)(bian)部分(fen)(fen)與氣(qi)體分(fen)(fen)子結(jie)構和(he)(he)組成的(de)(de)元素(su)有關，是分(fen)(fen)子吸收(shou)光(guang)譜的(de)(de)特(te)征部分(fen)(fen)；緩變(bian)(bian)部分(fen)(fen)與煙(yan)塵(chen)、水(shui)汽、背(bei)景氣(qi)，及測(ce)(ce)量系(xi)統的(de)(de)變(bian)(bian)化等因素(su)有關，是干(gan)擾部分(fen)(fen)。DOAS采(cai)用(yong)快(kuai)變(bian)(bian)部分(fen)(fen)計算(suan)(suan)被測(ce)(ce)氣(qi)體的(de)(de)濃(nong)度，測(ce)(ce)量結(jie)果不(bu)受干(gan)擾，準(zhun)確(que)性(xing)高。SUV-100紫外光(guang)譜氣(qi)體分(fen)(fen)析儀同時采(cai)用(yong)*的(de)(de)DOAS算(suan)(suan)法和(he)(he)PLS算(suan)(suan)法相結(jie)合的(de)(de)處理(li)方(fang)式，消(xiao)除了煙(yan)塵(chen)、水(shui)汽、背(bei)景氣(qi)體的(de)(de)干(gan)擾，同時也消(xiao)除了測(ce)(ce)量系(xi)統波(bo)動對(dui)測(ce)(ce)量結(jie)果的(de)(de)影響，保證了測(ce)(ce)量的(de)(de)準(zhun)確(que)性(xing)和(he)(he)穩定性(xing)。

二(er)、紫外煙氣氣體分析儀技(ji)術規(gui)格(ge)指標

三、技術原(yuan)理  

 i.紫外吸收光譜

    電磁輻射（光(guang)(guang)(guang)(guang)）與原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)和分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)之間的(de)相(xiang)互作用是(shi)(shi)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)檢(jian)測技術的(de)基(ji)(ji)礎， 目(mu)前已(yi)經發(fa)展出中(zhong)紅外吸(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)、近紅外吸(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)、紫外/可見(jian)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)、紫外熒(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)、原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)發(fa)射光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)、原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)、原(yuan)(yuan)子(zi)(zi)(zi)(zi)熒(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)、X射線熒(ying)光(guang)(guang)(guang)(guang)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)等檢(jian)測技術。紫外吸(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)檢(jian)測技術的(de)基(ji)(ji)礎是(shi)(shi)，紫外光(guang)(guang)(guang)(guang)與分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)相(xiang)互作用時(shi)被分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)導致光(guang)(guang)(guang)(guang)能(neng)的(de)變化，由(you)于不(bu)(bu)同(tong)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)內部電子(zi)(zi)(zi)(zi)能(neng)級(ji)的(de)躍遷能(neng)量和幾率的(de)不(bu)(bu)同(tong)，使得不(bu)(bu)同(tong)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)具有特征(zheng)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)，可見(jian)，紫外吸(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)是(shi)(shi)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)在紫外波段(duan)吸(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)能(neng)力的(de)定量描述。通常用吸(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)截面(mian)來描述單位分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)(zi)的(de)紫外吸(xi)收(shou)(shou)(shou)(shou)光(guang)(guang)(guang)(guang)譜(pu)(pu)：

典型氣體吸(xi)收截面(mian)通過吸(xi)收光譜(pu)可分(fen)析分(fen)子濃度，其測(ce)量原理就是Beer-Lambert定律(lv)：

I(λ) =I0 (λ) exp(-L*s(λ) *X)

式中(zhong)，I0(λ)表(biao)(biao)示波長為(wei)λ的(de)(de)光(guang)(guang)的(de)(de)入射(she)光(guang)(guang)強，I(λ)表(biao)(biao)示紫外(wai)光(guang)(guang)穿過濃度(du)為(wei)X和光(guang)(guang)程為(wei)L的(de)(de)待測氣(qi)(qi)體(ti)后的(de)(de)光(guang)(guang)強，s(λ)為(wei)氣(qi)(qi)體(ti)的(de)(de)吸收截面，L*s(λ) *X稱為(wei)光(guang)(guang)學(xue)密度(du)。 

ii.DOAS技術

    DOAS（差(cha)分(fen)吸收(shou)光(guang)譜）是一種利用氣(qi)體(ti)分(fen)子(zi)的吸收(shou)光(guang)譜高(gao)精(jing)度計算氣(qi)體(ti)濃度的技術，由德(de)國Heidelberg大(da)學環(huan)境物理研究所的Ulrich ;Platt教授首先(xian)提出。

DOAS技術的基本原理(li)是(shi)(shi)利用待測(ce)分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)的窄帶(dai)(dai)吸收(shou)特性來鑒(jian)別分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)，并根據窄帶(dai)(dai)吸收(shou)強度反演出分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)的濃度。將分(fen)(fen)(fen)子(zi)(zi)的吸收(shou)截面(mian)看成是(shi)(shi)兩部分(fen)(fen)(fen)的疊加，其一(yi)是(shi)(shi)隨(sui)波長緩慢變化的部分(fen)(fen)(fen)，構成光譜(pu)的寬帶(dai)(dai)結構，其二是(shi)(shi)隨(sui)波長快(kuai)速變化的部分(fen)(fen)(fen)，構成光譜(pu)的窄帶(dai)(dai)精細結構， 

如下式：

?(λ)＝?0 (λ)＋?r(λ)

其中?(λ)是(shi)分子的(de)吸(xi)收(shou)截面(mian)，?0(λ)是(shi)吸(xi)收(shou)截面(mian)隨波長(chang)緩慢變化的(de)部(bu)分，?r (λ)是(shi)吸(xi)收(shou)截面(mian)隨波長(chang)急劇(ju)變化的(de)部(bu)分。

    DOAS方(fang)法的(de)原理就是在吸(xi)收光譜中剔除(chu)光強(qiang)隨波長緩(huan)慢(man)變化(hua)的(de)部分，而只留下隨波長快速(su)變化(hua)的(de)部分，然后用快速(su)變化(hua)部分去(qu)反演(yan)氣體(ti)(ti)的(de)濃(nong)度，從(cong)而可以(yi)避免因為(wei)光源溫(wen)漂或衰減、粉塵干擾(rao)、其(qi)他氣體(ti)(ti)干擾(rao)等因素引起的(de)測量值波動(dong)和漂移。 

iii.光學技術平臺 

    分(fen)析儀采(cai)用如下光學(xue)技術平臺來獲得紫外吸收(shou)光譜，該技術平臺由光源(yuan)、氣體(ti)室、光纖和光譜儀（含光闌、全息光柵、線(xian)陣檢測器(qi)）等光學(xue)組(zu)件構成，如圖：

    光(guang)(guang)源發(fa)出的紫外可(ke)見(jian)光(guang)(guang)經(jing)光(guang)(guang)學視窗進(jin)入(ru)氣(qi)體室，被流經(jing)氣(qi)體室的被測樣氣(qi)所吸(xi)收(shou)，攜(xie)帶被測樣氣(qi)吸(xi)收(shou)信息的光(guang)(guang)經(jing)透(tou)鏡匯聚后耦入(ru)光(guang)(guang)纖，經(jing)光(guang)(guang)纖傳輸送入(ru)光(guang)(guang)譜儀進(jin)行分光(guang)(guang)、采樣，得(de)到(dao)氣(qi)體的吸(xi)收(shou)光(guang)(guang)譜。

    通過(guo)對光譜進行分析(xi)，可以分析(xi)出氣(qi)體中(zhong)相關組分的濃度(du)。 ;

四、分(fen)析(xi)儀簡介(jie)  

    儀(yi)器(qi)構成SUV-100煙氣分析儀(yi)由光(guang)源、氣體室、光(guang)譜儀(yi)、HMI模塊(kuai)(kuai)、接口板(ban)、氧(yang)傳(chuan)感(gan)器(qi)模塊(kuai)(kuai)（或氧(yang)化(hua)鋯(gao)模塊(kuai)(kuai)）、溫度傳(chuan)感(gan)器(qi)等(deng)部件以及擴(kuo)展(zhan)模塊(kuai)(kuai)（CO檢測、CO2檢測）組(zu)成：

 其中：

光源：可(ke)產生檢測需要的190-500nm紫外光。其關(guan)鍵參數為(wei)光源壽命(ming)和可(ke)用(yong)紫外光波長范圍(wei)，分析(xi)儀采用(yong)高性能(neng)、長壽命(ming)紫外脈沖氙(xian)燈；

氣體室：也稱流通池，被測氣體將恒定的流量流過，吸收(shou)紫外光(guang)，以便獲(huo)取吸收(shou)光(guang)譜。其關鍵參數為光(guang)程和耐(nai)腐蝕(shi)能(neng)力；

光譜儀：接收來自氣體(ti)(ti)室的氣體(ti)(ti)吸收后的紫外(wai)光(guang)，實現分光(guang)及光(guang)譜采(cai)集。關鍵參(can)數為靈敏度（特別(bie)是(shi)紫外(wai)波段）、分辨率和(he)溫漂；

氧傳感器：采用電化學手(shou)段(duan)，測量(liang)氧氣濃度；

溫度(du)傳感器：采集(ji)樣(yang)氣的溫度(du)和壓力，用于將測(ce)量成分濃度(du)轉化為(wei)標態下的濃度(du)；

HMI模塊：實現(xian)通過吸收光譜計(ji)算成(cheng)分濃(nong)度的化學計(ji)量學算法，以(yi)及人機交互(hu)；

接口板：提(ti)供(gong)開關量、模(mo)擬量輸(shu)入輸(shu)出，提(ti)供(gong)RS232、485等通訊接(jie)口。 

五、分(fen)析儀特點

可靠性高  

    光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)采(cai)用脈沖氙燈(deng)，壽(shou)命達109次按照(zhao)3次/秒計算，使用壽(shou)命達10年；脈沖氙燈(deng)屬冷光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)，與紅(hong)外光(guang)(guang)源(yuan)(yuan)相(xiang)比，具有壽(shou)命長，穩定性(xing)好，無預(yu)熱時間的優點。

測量精度高、穩(wen)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)時測量

    通過(guo)對連續光譜(pu)的(de)分析，可同(tong)時測量(liang)多種氣體(ti)化(hua)學組分的(de)濃度，具備高集成度和性價(jia)比

采用模塊化設(she)計

    光源、光譜(pu)儀(yi)、HMI模(mo)(mo)塊(kuai)、氣體室、接(jie)口模(mo)(mo)塊(kuai)等采用(yong)模(mo)(mo)塊(kuai)化(hua)(hua)設計，可靠性高、可擴展性好、維護方便，可方便地(di)加(jia)入CO（電化(hua)(hua)學(xue)）、CO2（紅外）測量(liang)模(mo)(mo)塊(kuai)。

高度智能化(hua)、數字化(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。

豐富的買方接(jie)口(kou)

    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)、分析(xi)儀功能(neng)

    利用(yong)紫(zi)外吸收光譜和化(hua)學計量(liang)學算法測量(liang)氣體(ti)濃(nong)度并實時顯示，通過(guo)RS232、RS485、4-20mA將濃(nong)度實時輸出(chu)；

    可實現手動(dong)和自動(dong)事件觸發（如定時時間、外部開關量輸(shu)入(ru)等(deng)）的(de)校(xiao)零、校(xiao)量程；

    開關量、模擬量輸出/輸入可靈活配(pei)置，實現與外部控制系統等的(de)良好配(pei)合；

    每(mei)個(ge)氣體（除O2外）均支持大小兩個(ge)量(liang)程，雙量(liang)程間可自動、手動或(huo)外部觸發切換，量(liang)程比(bi)達(da)到10:1；

    在氣(qi)(qi)體室透鏡受到樣氣(qi)(qi)污(wu)染(ran)導(dao)致能量衰(shuai)減(jian)時，支持自動光譜能量調(diao)節(jie)；

    支持通過GPRS遠(yuan)程配置、遠(yuan)程診斷分析儀；

七、紫外（DOAS）分析儀應(ying)用范圍：

◢ 電廠煙氣排放連續監測CEMS（分析SO2、NO、NO2、O2）；

◢ 脫硫工藝監測（分(fen)析(xi)SO2、O2）；

◢ 脫硝工藝監測(ce)（分析(xi)NO、NO2、NH3、O2）；

◢ 垃圾焚燒(shao)煙(yan)氣排放連續監測（分(fen)析SO2、NO、NO2、O2）；

◢ 氯堿廠(chang)PVC工(gong)藝生產工(gong)藝微量Cl2分析（分析Cl2）；

◢ 硫磺回收工藝(yi)氣體分析（分析SO2、H2S）；

◢ ;天(tian)然氣(qi)凈(jing)化工藝氣(qi)體(ti)分析(xi)（分析(xi)微量H2S）；

◢ 煤化工CH3I分(fen)析(xi)（分(fen)析(xi)CH3I）；

◢ 大氣(qi)在線監測(ce)（分析SO2、NO2、O3）等。

八、SUV-100型煙(yan)氣分析儀結構圖：

分析儀正視圖：

分(fen)析儀后視圖(tu)：

分(fen)析儀(yi)右視(shi)圖：

九、煙氣分析(xi)儀安裝圖(tu)：

十、煙氣分析儀氣體(ti)連接：

    機箱(xiang)背后標示“GAS IN”為(wei)進氣口，規格為(wei)Φ6卡套(tao)接(jie)頭，“GAS OUT”為(wei)出(chu)氣口，規格為(wei)Φ6卡套(tao)接(jie)頭。分析儀與采樣系統之間請(qing)用Φ6聚四氟乙烯、不(bu)銹鋼、聚乙烯等耐腐蝕管子連接(jie)。