概述
TULTRAMAT 6 型單通道或雙通道紅外氣體分析儀,采用交變 NDIR 雙光束測(cè)量原理,具有高度的選擇性,測(cè)量那些紅外吸收波段在 2~9 µm 范圍內(nèi)的氣體,例如:CO,CO2,NO,SO2,NH3,H2O 和 CH4 以及其它碳?xì)浠衔铩?/span>
單通道分析儀可同時(shí)測(cè)量最多 2 個(gè)氣體組分,而雙通道分析儀可同時(shí)測(cè)量 3 個(gè)(或 4 個(gè),根據(jù)要求)氣體組分。
優(yōu)勢(shì)
雙層檢測(cè)器和光耦合器,選擇性好
- 對(duì)復(fù)雜的氣體混合物也能可靠測(cè)量
檢測(cè)極限值低
- 可測(cè)低濃度
氣路采用耐腐蝕性材料(可選)
- 可用于測(cè)量強(qiáng)腐蝕性樣氣
在現(xiàn)場(chǎng)可按要求清潔分析儀單元
- 由于污染后可以重新使用,因此可節(jié)約成本
電氣和物理特性:氣密隔離,可以吹掃,防護(hù)等級(jí) IP65
- 即使在惡劣環(huán)境中,也具有很長(zhǎng)的使用壽命
加熱型(可選)
- 可在低溫下有冷凝氣體的情況下使用
Ex(p) 防爆,用于 1 區(qū)和 2 區(qū)(根據(jù) ATEX 2G 和 ATEX 3G)
應(yīng)用
應(yīng)用領(lǐng)域
- 在焚燒廠中用作鍋爐控制測(cè)量
- 焚化裝置排放監(jiān)測(cè)
- 汽車工業(yè)測(cè)量(試驗(yàn)臺(tái))
- 報(bào)警裝置
- 化工廠中的工藝氣體濃度測(cè)量
- 高純氣體的品質(zhì)檢驗(yàn)
- 環(huán)境保護(hù)
- 工作場(chǎng)所 TLV(閾限值)監(jiān)視
- 質(zhì)量監(jiān)控
- 防爆型,用于分析易燃或非或在危險(xiǎn)區(qū)域中使用的蒸汽
特殊型號(hào)
特殊應(yīng)用
除標(biāo)準(zhǔn)組合外,還可按需提供涉及氣路材質(zhì)、采樣小室材質(zhì)(如鈦、哈氏合金 C22)和采樣組件等的特殊應(yīng)用。
經(jīng)性能測(cè)試的型號(hào) / QAL
用于根據(jù)第 13 和第 27 煙氣法規(guī)(BlmSchV) 和大氣質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)范 (TA Luft) 測(cè)量一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫和氧氣 ,提供了根據(jù) EN15267 進(jìn)行了性能測(cè)試的型號(hào)。
經(jīng)過認(rèn)證的測(cè)量范圍:
- 單組分分析儀
CO:0 至 75 mg/m3;0 至 10 000 mg/m3
一氧化氮:0 至 100 mg/m3;0 至 10 000 mg/m3
SO2:0 至 75 mg/m3;0 至 1 500 mg/m3 - O2:0 至 5 vol.%; 0 至 25 vol.%
另外,經(jīng)過性能測(cè)試的 ULTRAMAT 6 型號(hào)還符合 EN 14956 以及 EN 14181 的 QAL 1 中提出的要求。TüV加快了這些設(shè)備符合這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù) EN 14181 (QAL 3) 測(cè)定設(shè)備的漂移可手動(dòng)進(jìn)行,或通過 PLC 上的 SIPROM GA 維護(hù)與服務(wù)軟件進(jìn)行。而且,選定制造商提供的輻射評(píng)估電腦可以通過分析儀的串口下載漂移數(shù)據(jù),并在評(píng)估電腦上進(jìn)行自動(dòng)記錄和處理。
流量型參比室
- 通過參考隔室的流量應(yīng)適應(yīng)樣氣流量
- 減流型隔室的氣體供應(yīng)上游壓力應(yīng)為 3 000 至 5 000 hPa()。隨后使用限流器將流量自動(dòng)調(diào)節(jié)在大約 8 ml/min
設(shè)計(jì)
19" 機(jī)架式裝置
- 19" 機(jī)架式,具有 4 HU 高度
- 處于鉸鏈機(jī)架中
- 處于有或無伸縮導(dǎo)軌的機(jī)柜中
- 前板可向下轉(zhuǎn)動(dòng),以方便維修(連接便攜式電腦)
- 內(nèi)部氣體路徑:使用由 FKM (Viton)材料制成軟管,或鈦管或不銹鋼管
- 用于樣氣氣路入口和出口的氣路連接件:管徑 6 mm 或 1/4"
- 前面板上有樣氣流量指示器
- 樣氣氣路中的壓力開關(guān),用于流量監(jiān)控(可選)。
現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備
- 門機(jī)箱,分析儀和電子器件部分與氣路氣密隔離
- 可單獨(dú)吹掃兩個(gè)半塊外殼
- 與樣氣接觸的部件可被加熱至 65牥C(可選)
- 氣路:氟橡膠軟管或硬質(zhì)鈦管、不銹鋼管(其它材料當(dāng)作特殊應(yīng)用)
- 用于樣氣氣路入口和出口的氣路連接件:用于管徑 6mm 或 1/4" 的卡套
- 吹掃氣連接:管徑 10 mm 或 3/8"
顯示和控制面板
- 大型液晶顯示屏,用于同時(shí)顯示以下各項(xiàng):
- 測(cè)量值(數(shù)字和模擬量顯示)
- 狀態(tài)欄
- 量程
- 可通過菜單調(diào)節(jié)液晶顯示屏的對(duì)比度
- 配有五個(gè)軟鍵的可清洗薄膜型鍵盤
- 可通過菜單操作實(shí)現(xiàn)參數(shù)化、測(cè)試功能、調(diào)整
- 純文本操作支持
- 可圖形顯示;時(shí)間間隔可設(shè)定
- 雙語(yǔ)操作軟件:
德文/英文,英文/法文,法文/英文,西班牙文/英文,意大利文/英文
輸入和輸出
- 每種介質(zhì) 1 路模擬量輸出(0/2/4 — 20mA;NAMUR 可參數(shù)化)
- 兩路可自由組態(tài)模擬量輸入 (例如:用于校正交叉干擾或處理外部壓力傳感器信號(hào))
- 6 個(gè)可自由組態(tài)的數(shù)字量輸入(例如用于量程切換、處理來自樣氣制備的外部信號(hào))
- 6 個(gè)可自由配置的繼電器輸出,例如用于故障處理或維護(hù)要求、極限報(bào)警、外部電磁閥)
- 通過附加的 8 路數(shù)字量輸入和 8 路繼電器輸出進(jìn)行擴(kuò)展,例如可使用最多 4 種校準(zhǔn)氣進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)。
通信
基本設(shè)備帶有 RS 485 接口(接口在后部,對(duì)于機(jī)架式裝置前面板后也有)
選件
- 用于汽車工業(yè)帶擴(kuò)展功能的 AK 接口
- RS 485/RS 232 轉(zhuǎn)換器
- RS 485/以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器
- RS 485/USB 轉(zhuǎn)換器
- 通過PROFIBUS DP/PA接口連接到網(wǎng)絡(luò)上
- 作為維修和維護(hù)工具的SIPROM GA 軟件
ULTRAMAT 6,薄膜鍵盤和圖形顯示器
設(shè)計(jì) – 與樣氣接觸的部件,標(biāo)準(zhǔn)
氣路 | 19" 機(jī)架式裝置 | 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 | 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 Ex | |
---|---|---|---|---|
帶有軟管 | 襯套 | 不銹鋼(材料號(hào) 1.4571) | - | |
軟管 | FKM(如氟橡膠) | |||
樣本室: | ||||
| 鋁 | |||
| 鋁 | |||
| 不銹鋼(材料號(hào) 1.4571) O 型密封圈:FKM(如氟橡膠)或 FFKM(全氟橡膠) | |||
| CaF2,粘合劑:E353,O 型密封圈:FKM(如氟橡膠)或 FFKM(全氟橡膠) | |||
帶硬管 | 襯套 | 鈦 | ||
硬管 | 鈦, O 型密封圈:FKM(如氟橡膠)或 FFKM(全氟橡膠) | |||
樣本室: | ||||
| 鋁 | |||
| 鉭(只用于測(cè)量室長(zhǎng)度20mm — 180mm) | |||
| CaF2,粘合劑:E353,O 型密封圈:FKM(如氟橡膠)或 FFKM(全氟橡膠) | |||
帶硬管 | 襯套 | 不銹鋼(材料號(hào) 1.4571) | ||
硬管 | 不銹鋼(材料號(hào) 1.4571) O 型密封圈:FKM(如氟橡膠)或 FFKM(全氟橡膠) | |||
樣本室: | ||||
| 鋁 | |||
| 鋁或鉭(鉭只用于測(cè)量室長(zhǎng)度20mm — 180mm) | |||
| CaF2,粘合劑:E353,O 型密封圈:FKM(如氟橡膠)或 FFKM(全氟橡膠) |
選件
氣路 | 19" 機(jī)架式裝置 | 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 | 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 Ex | |
---|---|---|---|---|
流量指示器 | 測(cè)量管線 | Duran 玻璃 | - | - |
可變區(qū)域 | Duran 玻璃 | |||
懸浮邊界 | PTFE(特氟?。?/span> | |||
角件 | FKM(如氟橡膠) | |||
壓力開關(guān) | 隔膜 | FKM(如氟橡膠) | - | - |
外殼 | PA 6.3T |
版本 — 與樣氣接觸的部件,特殊應(yīng)用(示例)
氣路 | 19" 機(jī)架式裝置 | 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 | 現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備 Ex | |
---|---|---|---|---|
帶硬管 | 襯套 | 如:哈氏合金 C22 | ||
硬管 | 如:哈氏合金 C22, O 型密封圈:FKM(如氟橡膠)或 FFKM(全氟橡膠) | |||
樣本室: | ||||
| 如:哈氏合金 C22 | |||
| CaF2,不帶粘合劑 O 型密封圈:FKM(如氟橡膠)或 FFKM(全氟橡膠) |
氣路(19" 機(jī)架單元)
氣路插圖的圖例 | |||
---|---|---|---|
1 | 樣本氣體入口通道 1 | 8 | 節(jié)流器 |
2 | 樣本氣體出口通道 1 | 9 | 吹掃用的氣體 |
3 | 參考?xì)怏w出口(可選) | 10 | 大氣壓傳感器連接 |
4 | 參考?xì)怏w入口(可選) | 11 | 氣壓傳感器 |
5 | 樣本氣體入口通道 2 | 12 | 樣氣氣路中的流量指示器(選件) |
6 | 樣本氣體出口通道 2 | 13 | 樣氣流路上的壓力開關(guān)(可選) |
7 | IR 物理系統(tǒng) |
ULTRAMAT 6 氣路,單通道單元,19" 單元,帶有流量型參考單元(可選)
ULTRAMAT 6 氣路,雙通道單元,19"
氣路 (現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備)
氣路插圖的圖例 | |||
---|---|---|---|
1 | 樣氣進(jìn)口 | 7 | 吹掃氣路入口(分析儀一側(cè)) |
2 | 樣氣出口 | 8 | 吹掃氣路入口 (分析儀一側(cè)) |
3 | 參考?xì)怏w入口(可選) | 9 | 大氣壓傳感器連接 |
4 | 參考?xì)怏w出口(可選) | 10 | IR 物理系統(tǒng) |
5 | 吹掃氣路入口(電子組件一側(cè)) | 11 | 氣壓傳感器 |
6 | 吹掃氣路出口(電子組件一側(cè)) |
氣路 ULTRAMAT 6,現(xiàn)場(chǎng)安裝型,帶流動(dòng)參比氣室(可選)
功能
工作原理
ULTRAMAT 6氣體分析儀采用交變紅外雙光束原理,并使用雙層檢測(cè)器和光耦合器來測(cè)量氣體。
測(cè)量原理基于氣體分子具有特定的紅外光吸收波段。不同氣體有各自的特征吸收波長(zhǎng),但可能有部分重疊。這導(dǎo)致產(chǎn)生交叉干擾。ULTRAMAT 6 通道采用以下措施來限度的降低這種交叉干擾:
- 濾波氣室(分光器)
- 帶有光耦合器的雙層檢測(cè)氣室
- 必要時(shí)可使用特殊濾光片
右圖出示了紅外通道的測(cè)量原理。加熱到大約 700 °C 且為了平衡系統(tǒng)而能夠移動(dòng)的一個(gè)紅外光源 (1) 通過分光器 (3) 分為兩個(gè)相等的光束(樣氣光束和參比光束)。紅外光源可左右移動(dòng)以平衡光路系統(tǒng)。
參比光束通過充滿 N2(非吸收紅外光氣體)的參比氣室(8),然后未經(jīng)衰減地到達(dá)右側(cè)檢測(cè)器(11)。樣氣束會(huì)通過樣本室(7),然后流到檢測(cè)器(10)左側(cè),根據(jù)樣氣的濃度不同有或多或少的衰減。檢測(cè)氣室內(nèi)充滿了特定濃度的待測(cè)氣體組分。
檢測(cè)器被設(shè)計(jì)成雙層結(jié)構(gòu)。譜吸收波段的中間位置的光優(yōu)先被上層檢測(cè)氣室吸收,邊緣波段的光幾乎同樣程度地被上層檢測(cè)氣室和下層檢測(cè)氣室吸收。上層檢測(cè)氣室和下層檢測(cè)氣室通過微流量傳感器(12)連接在一起。這種耦合意味著吸收光譜的帶寬很窄。
光耦合器(13)延長(zhǎng)了下層檢測(cè)氣室的光程長(zhǎng)度。改變滑動(dòng)調(diào)節(jié)件(14)的位置,可以改變下層檢測(cè)氣室的紅外吸收。因此,限度減少某個(gè)干擾組分的影響是可能的。
斷束器(5)在射束分離器和樣本室之間旋轉(zhuǎn),并周期性的交替中斷兩個(gè)氣體射束。如果在樣本室中發(fā)生吸收,就會(huì)在兩個(gè)檢測(cè)器電平間產(chǎn)生脈動(dòng)流,并由微流量傳感器(12)轉(zhuǎn)換成電氣信號(hào)。
微流量傳感器中有兩個(gè)被加熱到大約 120牥C 的鍍鎳格柵,這兩個(gè)鍍鎳格柵和兩個(gè)電阻形成惠斯通電橋。脈動(dòng)氣流與鎳格柵的稠密分布一起引起了格柵電阻變化。這回導(dǎo)致橋路中的偏移,偏移量取決于樣氣的濃度。
注意
進(jìn)入到分析儀的樣氣必須不含灰塵。要防止樣本室內(nèi)發(fā)生冷凝。因此,大多數(shù)應(yīng)用中有必要對(duì)氣體進(jìn)行改性。
在分析儀所處的環(huán)境空氣中不含有高濃度的被測(cè)組分。
流動(dòng)型參比氣室,帶限流,不適用于有毒氣體。
流量降低且 O2 含量 > 70% 的流動(dòng)式基準(zhǔn)面僅可與 Y02 一起使用。(清潔 O2)
具有電子校正零點(diǎn)的通道與標(biāo)準(zhǔn)版的區(qū)別只是量程的參數(shù)化不同。
作為特殊應(yīng)用,可以提供物理校正零點(diǎn)。
ULTRAMAT 6,工作原理
基本特性
- 測(cè)量結(jié)果單位可自由選擇(例如 vpm、mg/m3)
- 每個(gè)測(cè)量通道都有四個(gè)可自由設(shè)定量程
- 使用校正零點(diǎn)時(shí)的量程
- 測(cè)量范圍識(shí)別
- 每個(gè)組件都有一個(gè)電鍍隔離信號(hào)輸出,輸出可選0/2/4~20 mA
- 可以進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)量程轉(zhuǎn)換;還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程切換
- 配流動(dòng)參比氣室的差比測(cè)量量程
- 儀器調(diào)整過程中可存儲(chǔ)測(cè)量值
- 時(shí)間常數(shù)可選范圍寬(靜態(tài)/動(dòng)態(tài)噪聲抑制);也就是說,分析儀或組件的響應(yīng)時(shí)間可以和相應(yīng)的測(cè)量任務(wù)匹配
- 短響應(yīng)時(shí)間
- 低長(zhǎng)期漂移
- 測(cè)量點(diǎn)切換可以達(dá)到最多 6 個(gè)測(cè)量點(diǎn)(可編程)
- 測(cè)量點(diǎn)標(biāo)識(shí)
- 樣氣流量監(jiān)測(cè)(可選)
- 內(nèi)部壓力傳感器校正樣氣壓力在 700~1 200hPa 絕壓范圍內(nèi)的波動(dòng)
- 校正過程氣體壓力變化時(shí),可連接外部壓力傳感器,其量程為 700 ~ 1 500 hPa。
- 兩個(gè)控制等級(jí)具有獨(dú)立的碼,可以防止意外或未輸入
- 可配置的自動(dòng)測(cè)量范圍校準(zhǔn)
- 使用數(shù)字薄膜鍵盤進(jìn)行樣氣控制,并帶有操作人員提示功能
- 操作方式基于NAMUR 標(biāo)準(zhǔn)
- 可以定制分析儀選件,例如:
- 客戶驗(yàn)收
- TAG 標(biāo)簽
- O2 清洗(特別潔凈的氣路)
- 由于只需將電氣連接從設(shè)備上斷開,所以設(shè)備更換方便
- 用于存在高腐蝕性樣氣條件下使用的樣品室由哈氏合金 C22 制成的鉭層或樣本室(特殊應(yīng)用)
附加功能,雙通道版本
- 每個(gè)通道的結(jié)構(gòu)、電氣、輸入/輸出和電源都單獨(dú)設(shè)計(jì)
- 通過公共 LCD 顯示器和鍵盤進(jìn)行顯示和操作
- 測(cè)量通道 1 和 2 可以被轉(zhuǎn)換為串聯(lián)(將氣體連接從通道 1 連接到后面的通道 2)