抽取式激光氨逃逸激光在线分析仪技术原理
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氨逃逸激光气体分析仪是一款基于可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)气体分析系统,主要基于可调谐半导体激光吸收光谱技术,采用近红外可调式激光器(TDL)作为光源的光谱吸收气体检测系统。其特定气体只吸收特定波长的光谱,依据Beer-Lambert定律,一束单色光照射吸收介质表面,在通过一定厚度的介质后,由于介质吸收了一部分光能,透射光的强度就要减弱。吸收介质的浓度愈大,介质的厚度愈大,则光强度的减弱愈显著,即吸收的强度与气体浓度成正比,通过气体吸收强度的检测,计算出特定气体的浓度,激光器发出初始光强为,频率为
的单色激光,通过吸收介质后接收的激光强度I为:
(1)
:气体吸收线的中心频率
S:吸收线强
T:温度
:吸收线型函数
c:气体分子数浓度
P:压力
L:吸收光程
氨气近红外分子吸收满足条件,使用吸光度A表示气体对光的吸收,则有:
(2)
提取气体有效吸收光谱获得吸光度,得到气体浓度c为:
结合的光机设计、微弱信号检测技术、计算机软硬件技术实现。利用了半导体激光器的窄线宽和波长可调谐特性,扫描目标气体分子的单根吸收谱线,从而实现气体浓度的高灵敏在线检测;实现了气体红外激光吸收光谱的自动测量、浓度定量分析、监测结果显示及数据储存等功能。已经在多个水泥厂,发电厂用于氨逃逸在线监测,获得了长期的,的NH3逃逸水平数据。通过TDLAS激光气体分析仪实时在线监测逃逸的NH3从而优化了加入到反应器内的氨量。这些数据已经用来作为监控和评估NOX排放控制系统效能水平的依据。提高我国工业废气激光在线监测的水平,为控制有毒有害气体排放和减少污染事故的发生提供技术保障。
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