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环境空气氨气连续自动监测系统


一、项目概述

      氨是形成大气污染的重要因素之一,越来越受到环境监管部门的重视。环境空气中氨浓度极低、易吸附,传统测量方法遇到很大的挑战。大方科技结合氨逃逸在线监测的丰富经验,采用开放光程TDLAS技术,开发的环境空气氨气连续自动监测产品,具有光程长、测量精度高、无吸附、响应速度快等特点,适合环境空气中痕量氨的实时在线监测。

二、测量原理

      系统采用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术进行NH3的测量,以可调谐激光器作为光源,发射出特定波长激光束,穿过待测气体,通过分析被测气体中NH3分子吸收导致的激光光强衰减,根据朗伯比尔定律,气体浓度与其吸收光强成比例关系,从而实现高灵敏快速精确监测待测气体中NH3浓度。因为激光谱宽特别窄(小于0.0001nm),且只发出待测气体吸收的特定波长,使得测量不受测量环境中其它成分的干扰,相比其它复合光源而言,具有极高的测量精度。

   朗伯比尔定律:    

                   

   其中光谱吸收系数:

                       

三、测量方案

      根据环境空气中氨浓度低、易吸附、测量精度要求高等特点,方案采用了国际上先进的开放光程遥测TDLAS技术,设备覆盖范围广,光程长,测量精度也得到了极大的提高。

      系统由分析单元和反射单元组成,分析单元向反射单元发射激光,经反射后进入分析单元接收和解析测量。分析单元一体化设计,小巧轻便。反射单元采用自主开发的高反装置,可以覆盖较远的距离。系统配置自动校准装置,可以定期对设备进行自动校准,也可对设备进行手动校准和检验。 

四、系统特点

1 采用TDLAS技术,不受背景气体影响

      系统采用可调谐二极管激光吸收光谱技术进行气体的测量,由于激光谱宽特别窄(小于0.0001nm),且只发射待测气体吸收的特定波长,使测量不受测量环境中其它成分的干扰。

2 系统无漂移,避免了定期校正需要

      系统内部设计有标定气室,用于设备自动标定及实时的气体吸收谱线锁定,设备通过该气室自动标定,无需人为定期标定。同时测量时进行实时动态补偿,使测量不受温度、压力以及环境变化的影响,不存在漂移现象。

3 直接测量更准确

      系统采用可调谐半导体激光吸收光谱技术,直接测量NH3分子对特定波长光强的吸收,计算NH3的浓度,无需进行NH3向其它的物质转换,避免了因转换效率等因素影响的测量准确度,不需要定制的转换设备的维护和更换,准确度更高,运行维护成本更低。

4 测量精度高

      系统采用开放光程测量方式,光程长,覆盖范围更广,测量精度更高。

5 无吸附损失

      系统采用开放式光路设计,测量光直接在测量区域发射、反射及接收,不需要采样、过滤等预处理,测量过程中无任何的NH3吸附、损失。

6 响应速度快

      TDLAS技术实现毫秒级扫描,无须采样、转换等过程,系统响应速度快。

7 可靠性高、运维成本低

      分析仪一体化设计,无任何运动部件。系统光学部件均设计有保护装置,避免设备在运行时光学器件受到污染,极大的降低了运行维护的工作量和成本。

8 仪表自检及自恢复功能

      大方科技分析仪带有智能自检及自恢复功能,软件可以自动探测分析仪的测量异常状态,可以通过自检及自恢复,使分析仪重新恢复最佳测量工作状态。

9 自主知识产权

      大方科技深耕TDLAS技术领域20年,针对国内应用现场监测难点进行专业和定制化开发,拥有数十项发明专利和软件著作权,对产品拥有完全自主知识产权,产品具有高可靠性和适用性。

五、典型应用:

      空气站环境空气中氨浓度的实时在线监测;

      厂界或园区环境空气氨浓度的实时在线监测。

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