測量技術(shù)和特點(diǎn)
1.調制光譜檢測技術(shù)
調制光譜檢測技術(shù)是一種被*廣泛應用的可以獲得較高檢測靈敏度的DLAS技術(shù)。它通過(guò)快速調制激光頻率使其掃過(guò)被測氣體吸收譜線(xiàn)的定頻率范圍，然后采用相敏檢測技術(shù)測量被氣體吸收后透射譜線(xiàn)中的諧波分量來(lái)分析氣體的吸收情況。調制類(lèi)方案有外調制和內調制兩種，外調制方案通過(guò)在半導體激光器外使用電光調制器等來(lái)實(shí)現激光頻率的調制，內調制方案則通過(guò)直接改變半導體激光器的注入工作電流來(lái)實(shí)現激光頻率的調制。由于使用的方便性，內調制方案得到更為廣泛的應用，下面簡(jiǎn)單描述其測量原理。
諧波分量 可以使用相敏探測器（PSD）來(lái)檢測。調制光譜技術(shù)通過(guò)高頻調制來(lái)顯著(zhù)降低激光光器噪聲（1/f噪聲）對測量的影響，同時(shí)可以通過(guò)給PSD設置較大的時(shí)間常數來(lái)獲得很窄帶寬的帶通濾波器，從而有效壓縮噪聲帶寬。因此，調制光譜技術(shù)可以獲得較好的檢測靈敏度。
2.技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢 （1）不受背景氣體的影響
傳統非色散紅外光譜吸收技術(shù)采用的光源譜帶很寬，其譜寬范圍內除了被測氣體的吸收譜線(xiàn)外，還有很多基他背景氣體的吸收譜線(xiàn)。因此，光原發(fā)出的光除了被待測氣體的多條吸收譜線(xiàn)吸收外還被一些背景氣體的吸收譜線(xiàn)吸收，從而導致測量的不準確性。
而半導體激光吸收光譜技術(shù)中使用的半導體激光的譜寬小于0.0001nm，為上述紅外光源譜寬的1/106，遠小于被測氣體一條吸收譜線(xiàn)的譜寬。DLAS氣體濃度分析儀首先選擇被測氣體位于待定頻率的某一吸收譜線(xiàn)，通過(guò)調制激光器的工作電流使激光波長(cháng)掃描過(guò)該吸收譜線(xiàn)，從而獲得如圖3所示的“單線(xiàn)吸收光譜"數據。
在選擇該吸收譜線(xiàn)時(shí)，就保證在所選吸收譜線(xiàn)頻率附近約10倍譜線(xiàn)寬度范圍內無(wú)測量環(huán)境中背景氣體組分的吸收譜線(xiàn)，從而避免這些背景氣體組分對被測氣體的交叉吸收干擾，保證測量的準確性（例如圖3中位于6408cm-1 頻率處的CO吸收譜線(xiàn)附近無(wú)H2O吸收譜線(xiàn)，從而測理環(huán)境中水分不會(huì )對CO的測量產(chǎn)生干擾）。
（2）不受粉塵與視窗污染的影響
氣體的濃度由透射光強的二次諧波信號與直流信號的比值來(lái)決定。當激光傳輸光路中的粉塵或視窗污染產(chǎn)生光強衰減時(shí)，兩信號會(huì )等比例下降，從而保持比值不變。因此過(guò)程氣體中的粉塵和視窗污染對于儀器的測量結果沒(méi)有影響。實(shí)驗結果表明即使粉塵和視窗污染導致光透過(guò)率下降到1%，儀器示值誤差仍不超過(guò)3%。
（3）自動(dòng)修正溫度，壓力對測量的影響
一些工業(yè)過(guò)程氣體可能存在幾百攝氏度的溫度變化和幾個(gè)大氣壓的壓力變化。氣體溫度和壓力的變化會(huì )導致二次諧波信號波形的幅值與形狀發(fā)生相應的變化，從而影響測量的準確性。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，DLAS技術(shù)中可增加溫度、壓力補償算法，只要將外部傳感器測得的氣體溫度，壓力信號輸入補償算法中，DLAS氣體濃度分析儀就能自動(dòng)修正溫度、壓力變化對氣體濃度測量的影響，保證了測量的準確性。
激光氣體在線(xiàn)分析儀用來(lái)進(jìn)行連續工業(yè)過(guò)程和氣體排放測量,適合于惡劣工業(yè)環(huán)境應用，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激光分析儀的幾倍）
模塊化設計，可現場(chǎng)模塊化替換，快速維護和維修
高光穿透能力，適合于高粉塵阻擋環(huán)境應用
磚利性航空動(dòng)力學(xué)原理插入管，適合于特高粉塵阻擋環(huán)境應用
無(wú)交叉干擾
無(wú)需采樣，現場(chǎng)在線(xiàn)直接測量
快速測量（響應時(shí)間可低于1秒）
結構緊湊、堅固耐用
根據應用要求不同,主要有以下幾種組態(tài)型號：
（原位型）
激光原位測量，響應速度快，測量精度高
集成式正壓防爆設計，安全可靠
模塊化設計，可現場(chǎng)更換所有功能模塊，維護方便
智能化程度高、操作方便
（旁路型）
激光旁路測量，測量精度高，抗干擾能力強
光學(xué)非接觸測量，可直接測量高溫、強腐蝕性氣體
旁路處理裝置簡(jiǎn)單、可靠，可直接安裝在過(guò)程管道處
全系統防爆，支持氣體溫度、壓力自動(dòng)補償
（分布型）
分布式激光測量，支持八個(gè)測量通道，高性?xún)r(jià)比
測量通道獨立激光測量模塊，可靠性高
網(wǎng)絡(luò )化集中顯示和控制，監控方便
可測量氣體成分和探測極限 |
氣體成分 | 探測極限（1S） | 氣體成分 | 探測極限（1S） |
管道式測量 | 遠程式測量 | 采樣式測量 | 管道式測量 | 遠程式測量 | 采樣式測量 |
(ppmv-meter) | 距離=250m,ppbv | 單元長(cháng)度=12m,ppmv | (ppmv-meter) | 距離=250m,ppbv | 單元長(cháng)度=12m,ppmv |
O2 | 100 | 8000 | 75 | CO | 50 | 100 | 1.0 |
NO2 | 25 | 50 | 0.5 | CO2 | 50 | 100 | 1.0 |
HF | 0.08 | 0.2 | 0.005 | CH2CHCL | 2.0 | 4.0 | 0.05 |
HBr | 50 | 100 | 1.0 | C2H4 | 20 | 40 | 0.5 |
H2O | 2 | 4.0 | 0.05 | CH4 | 2.0 | 4.0 | 0.05 |
HCN | 0.15 | 0.3 | 0.03 | C2H6 | 50 | 100 | 1.0 |
HI | 2.5 | 5.0 | 0.05 | HCL | 0.3 | 0.6 | 0.006 |
NH3 | 1.0 | 10 | 0.1 | NO | 50 | 100 | 1.0 |
C2H2 | 5.0 | 10 | 0.1 | C3H8 | 10 | 20 | 0.2 |
H2S | 20 | 40 | 0.25 | PH3 | 78 | | |
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