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TDLAS技術(shù)本質(zhì)上是一種光譜吸收技術(shù)，通過分析激光被氣體的選擇性吸收來獲得氣體的濃度。它與傳統(tǒng)紅外光譜吸收技術(shù)的不同之處在于，半導(dǎo)體激光光譜寬度遠(yuǎn)小于氣體吸收譜線的展寬。
1.朗伯-比爾定律
因此，DLAS技術(shù)是一種高分辨率的光譜吸收技術(shù)，半導(dǎo)體激光穿過被測(cè)氣體的光強(qiáng)衰減可用朗伯-比爾（Lambert-Beer）定律表述式中，IV，0和IV 分別表示頻率V的激光入射時(shí)和經(jīng)過壓力P，濃度X和光程L的氣體后的光強(qiáng)；S（T）表示氣體吸收譜線的強(qiáng)度；線性函數(shù)g（v-v0）表征該吸收譜線的形狀。通常情況下氣體的吸收較小，可用式（4-2）來近似表達(dá)氣體的吸收。這些關(guān)系式表明氣體濃度越高，對(duì)光的衰減也越大。因此，可通過測(cè)量氣體對(duì)激光的衰減來測(cè)量氣體的濃度。
2.光譜線的線強(qiáng)
氣體分子的吸收總是和分子內(nèi)部從低能態(tài)到高能態(tài)的能級(jí)躍遷相聯(lián)系的。線強(qiáng)S（T）反映了躍遷過程中受激吸收、受激輻射和自發(fā)輻射之間強(qiáng)度的凈效果，是吸收光譜譜線基本的屬性，由能級(jí)間躍遷概率經(jīng)及處于上下能級(jí)的分子數(shù)目決定。分子在不同能級(jí)之間的分布受溫度的影響，因此光譜線的線強(qiáng)也與溫度相關(guān)。如果知道參考線強(qiáng)S（T0），其他溫度下的線強(qiáng)可以由下式求出式中，Q（T）為分子的配分函數(shù)；h為普朗克常數(shù)；c為光速；k為波爾茲曼常數(shù)；En為下能級(jí)能量。各種氣體的吸收譜線的線強(qiáng)S（T0）可以查閱相關(guān)的光譜數(shù)據(jù)庫。
1.調(diào)制光譜檢測(cè)技術(shù)
調(diào)制光譜檢測(cè)技術(shù)是一種被廣泛應(yīng)用的可以獲得較高檢測(cè)靈敏度的DLAS技術(shù)。它通過快速調(diào)制激光頻率使其掃過被測(cè)氣體吸收譜線的定頻率范圍，然后采用相敏檢測(cè)技術(shù)測(cè)量被氣體吸收后透射譜線中的諧波分量來分析氣體的吸收情況。調(diào)制類方案有外調(diào)制和內(nèi)調(diào)制兩種，外調(diào)制方案通過在半導(dǎo)體激光器外使用電光調(diào)制器等來實(shí)現(xiàn)激光頻率的調(diào)制，內(nèi)調(diào)制方案則通過直接改變半導(dǎo)體激光器的注入工作電流來實(shí)現(xiàn)激光頻率的調(diào)制。由于使用的方便性，內(nèi)調(diào)制方案得到更為廣泛的應(yīng)用，下面簡單描述其測(cè)量原理。
在激光頻率掃描過氣體吸收譜線的同時(shí)，以一較高頻率正弦調(diào)制激光工作電流來調(diào)制激光頻率，瞬時(shí)激光頻率可表示為式中，（t）表示激光頻率的低頻掃描；a是正弦調(diào)制產(chǎn)生的頻率變化幅度；w為正弦調(diào)制頻率。透射光強(qiáng)可以被表達(dá)為下述Fourier級(jí)數(shù)的形式。
諧波分量可以使用相敏探測(cè)器（PSD）來檢測(cè)。調(diào)制光譜技術(shù)通過高頻調(diào)制來顯著降低激光光器噪聲（1/f噪聲）對(duì)測(cè)量的影響，同時(shí)可以通過給PSD設(shè)置較大的時(shí)間常數(shù)來獲得很窄帶寬的帶通濾波器，從而有效壓縮噪聲帶寬。因此，調(diào)制光譜技術(shù)可以獲得較好的檢測(cè)靈敏度。
3.技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)（1）不受背景氣體的影響
（2）不受粉塵與視窗污染的影響
（3）自動(dòng)修正溫度，壓力對(duì)測(cè)量的影響
激光氣體在線分析儀用來進(jìn)行連續(xù)工業(yè)過程和氣體排放測(cè)量，適合于惡劣工業(yè)環(huán)境應(yīng)用，如鋼鐵各種燃爐、鋁業(yè)和有色金屬、化工、石化、水泥、發(fā)電和垃圾焚燒等。
特征
高分辨率（激光掃描頻率是傳統(tǒng)激光分析儀的幾倍）
模塊化設(shè)計(jì)，可現(xiàn)場(chǎng)模塊化替換，快速維護(hù)和維修
高光穿透能力，適合于高粉塵阻擋環(huán)境應(yīng)用
專利性航空動(dòng)力學(xué)原理插入管，適合于特高粉塵阻擋環(huán)境應(yīng)用
無交叉干擾
無需采樣，現(xiàn)場(chǎng)在線直接測(cè)量
快速測(cè)量（響應(yīng)時(shí)間可低于1秒）
結(jié)構(gòu)緊湊、堅(jiān)固耐用
根據(jù)應(yīng)用要求不同，主要有以下幾種組態(tài)型號(hào)：
原位型
激光原位測(cè)量，響應(yīng)速度快，測(cè)量精度高
集成式正壓防爆設(shè)計(jì)，安全可靠
模塊化設(shè)計(jì)，可現(xiàn)場(chǎng)更換所有功能模塊，維護(hù)方便
智能化程度高、操作方便
旁路型激光旁路測(cè)量，測(cè)量精度高，抗干擾能力強(qiáng)
光學(xué)非接觸測(cè)量，可直接測(cè)量高溫、強(qiáng)腐蝕性氣體
旁路處理裝置簡單、可靠，可直接安裝在過程管道處
全系統(tǒng)防爆，支持氣體溫度、壓力自動(dòng)補(bǔ)償
分布型
分布式激光測(cè)量，支持八個(gè)測(cè)量通道，高性價(jià)比
測(cè)量通道獨(dú)立激光測(cè)量模塊，可靠性高
網(wǎng)絡(luò)化集中顯示和控制，監(jiān)控方便
測(cè)量氣體成分和探測(cè)極限
管道式測(cè)量
遠(yuǎn)程式測(cè)量
采樣式測(cè)量
管道式測(cè)量
遠(yuǎn)程式測(cè)量
采樣式測(cè)量
| 行業(yè) | 應(yīng)用領(lǐng)域 | 測(cè)量方式 | 監(jiān)測(cè)氣體 |
| 原鋁行業(yè) | 生產(chǎn)車間,周邊環(huán)境 | 開路式,點(diǎn)式,掃描式 | HF,CO |
| 過濾除塵器,進(jìn)氣口,出氣口,煙道 | 原位（插入式,對(duì)穿式,旁路式） | HF,CO,CO2 | |
| 石油天然氣行業(yè) | 二氧化碳收集與封存（CCS）工程 | 開路式,掃描式,車載式,機(jī)載式 | CO2,CH4 |
| 三次采油（EOR）項(xiàng)目 | CO2,CH4 | ||
| 天然氣管道,甲烷,泄漏檢測(cè),泄漏點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)定位,泄漏濃度地圖化 | CH4 | ||
| 天然氣開采生產(chǎn)過程 | 開路式,掃描式 | CH4 | |
| 化工/石化行業(yè) | 煉油廠,HF烷化生產(chǎn) | 原位（插入式,對(duì)穿式,旁路式）,開路式,掃描式 | HF |
| 含硫石化生產(chǎn) | H2S | ||
| 煉油廠周邊 | 開路式,掃描式 | H2S,CH4,NH3,CO2,HF | |
| 催化,氣體分離,烷基化,MTBE,重整 | 原位（插入式,對(duì)穿式,旁路式）,開路式 | CO,CO2,HF,H2O | |
| 煤柴油,加氫,蠟油,加氫,重油,加氫,制氫,聚丙烯 | H2S,CO,CH4 | ||
| 硫磺回收,合成氨,尿素,合成塔,氯堿 | H2S,CO,CH4,NH3,HCL | ||
| 乙烯,氧氯化,環(huán)氧乙烷,PTA,乙烯 | CO,CO2,CH4,NH3 | ||
| 其他化工生產(chǎn)中管道,車間,周邊的監(jiān)測(cè) | 原位（插入式,對(duì)穿式,旁路式）,開路式,掃描式,點(diǎn)式 | NH3,H2O,CH4,C2H2,CO,CO2,HF,HCL,HCN,H2S等 | |
| 環(huán)保行業(yè) | 識(shí)別甲烷熱點(diǎn),陸上甲烷流量 | 開路式,掃描式,車載式,機(jī)載式 | CH4 |
| 農(nóng)業(yè)甲烷,氨氣,釋放量 | CH4,NH3 | ||
| 區(qū)域溫室氣體濃度 | CH4,CO2 | ||
| 垃圾填埋區(qū)或其他區(qū)域 | CH4,H2S,NH3,CO2 | ||
| 大氣質(zhì)量在線監(jiān)測(cè) | H2S,CH4,NH3,CO2 | ||
| 垃圾焚燒廢氣排放 | 原位（插入式,對(duì)穿式,旁路式）,開路式 | H2S,HF,HCL,HCN,CO,CO2 | |
| 車輛尾氣排放 | 開路式 | CO,CO2 | |
| 冶金行業(yè) | 高爐,爐氣分析系統(tǒng) | 原位（插入式,對(duì)穿式,旁路式） | CO,CO2,CH4,H2O |
| 轉(zhuǎn)爐,/電爐/精煉爐爐氣分析系統(tǒng) | CO | ||
| 轉(zhuǎn)爐煤氣回收分析系統(tǒng) | CO | ||
| 焦?fàn)t,煤氣分析系統(tǒng) | CO,H2O | ||
| 熱風(fēng)爐,后煙道氣分析系統(tǒng) | CO,CO2 | ||
| 燒結(jié)/,石灰窯,煙道氣分析系統(tǒng) | H2S,CO,CO2,H2O | ||
| 高爐,噴煤,分析系統(tǒng) | CO | ||
| 電捕焦安全分析系統(tǒng) | CO | ||
| 電除塵安全分析系統(tǒng) | H2S,CO,CO2 | ||
| 煤氣回收系統(tǒng) | CO | ||
| 電力行業(yè) | 火電廠,廢氣排放 | 原位（插入式,對(duì)穿式,旁路式）,開路式 | CO,CO2,H2S,CH4等 |
| DeNOx,過程中SCR,SNCR,競爭反應(yīng)的優(yōu)化控制 | 原位（插入式,對(duì)穿式,旁路式） | NH3,H2O | |
| 水泥行業(yè) | 電除塵安全分析系統(tǒng) | 原位（插入式,對(duì)穿式,旁路式） | CO |
| 水泥制造過程管道,車間,周邊的監(jiān)測(cè) | 原位（插入式,對(duì)穿式,旁路式）,開路式,掃描式,點(diǎn)式 | CO,CO2,NH3,H2O,H2S,HF | |
| 其他行業(yè) | 煙草加工生產(chǎn)過程管道,車間,周邊的監(jiān)測(cè) | 原位（插入式,對(duì)穿式,旁路式）,開路式,掃描式,點(diǎn)式 | CO,CO2 |
| 核電,核加工生產(chǎn)過程管道,車間,周邊的監(jiān)測(cè) | HF | ||
| 制陶業(yè)生產(chǎn)過程管道,車間,周邊的監(jiān)測(cè) | HF | ||
| 電解鎳,電解銅,生產(chǎn)過程管道,車間,周邊的監(jiān)測(cè) | CO,HF | ||
| 制藥生產(chǎn)過程管道,車間,周邊的監(jiān)測(cè) | NH3,CO2 | ||
| 科考火山釋放氣體監(jiān)測(cè) | 開路式,掃描式 | CO2,CH4,H2S | |
| 燃燒脫硫脫銷工藝,如發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)室等 | 原位（插入式,對(duì)穿式,旁路式） | NH3,H2O,CO,CO2 | |
| 儀器能夠監(jiān)測(cè)的其他工況 | 原位（插入式,對(duì)穿式,旁路式）,開路式,掃描式,點(diǎn)式,抽取等 | CO、CO2、H2O、HCL、HF、H2S、HCN、NH3、CH4、C2H2、其他氣體請(qǐng)聯(lián)系我們； |
具有以下幾點(diǎn)特點(diǎn)：
1、直接安裝
2、無防爆問題
3、光纖分布，分體式連接
4、真正的多點(diǎn)同時(shí)監(jiān)測(cè)
5、極寬的檢測(cè)范圍，從PPM到%的濃度范圍都可以分析
6、無氣體交叉干擾，的抗干擾能力
7、無需用戶后期標(biāo)定
8、快速的響應(yīng)時(shí)間。
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