横河电机推出TDLS8100探针型可调谐二极管激光光谱仪

开发背景

工厂使用气体分析仪获取优化空燃比所需的氧气和一氧化碳气体浓度数据，从而降低能耗，确保安全运行、遵守相关环境法规。

目前使用的气体分析仪有各种类型，包括氧化锆、红外线、顺磁和激光气体分析仪。激光气体分析仪可以在直接高速测量近红外区域吸收的气体浓度，如氧气、一氧化碳、二氧化碳和氨。这样的仪器不需要采样系统，并且实现了卓越的重复性^＊2和线性^＊3。然而，由于需要在管道两侧安装光发射器和探测器的法兰，以及需要安装脚手架以进入两个位置，因此安装此类分析仪的成本很高。随着TDLS8100的发展，横河使安装成本降低了50％以上。

产品特点

1、大幅降低安装成本

使用传统气体分析仪时，必须在管道两侧安装光发射器和探测器的支撑法兰。为了实施安装工作和日常维护，还必须安装永久性脚手架。此外，还必须搭设临时脚手架，以便安装连接光发射器和探测器的专用电缆。因此，这种气体分析仪的安装成本需要几百万日元到1000万日元^＊4。由于TDLS8100配有一个集成的光发射器和探测器，因此法兰和脚手架只需安装在管道的一侧，从而将安装成本降低50％以上。这也消除了定期执行^＊5繁琐和耗时的维护程序的需要，例如使用单独的光发射器和探测器的透射光探测器所需的光轴调整。

2、浓度测量精度高、可靠性高

与TDLS8000一样，TDLS8100使用光谱面积法通过光吸收分布图中的面积计算气体浓度。因此，即使在气压和温度波动的环境中，以及存在其他类型的气体和大量灰尘的环境中，都可以实现稳定的测量。尽管TDLS8100是一种探针式仪器，但由于其光学部件的设计，它能够长期保持稳定的激光光轴和光路长度（激光通过测量样品的传输长度）。

＊1：用于将设备连接到管道、导管等的部件。

＊2：相同测量条件下相同数量的测量值相互匹配的程度。

＊3：输入和输出信号线性关系的偏差程度（测量误差范围）。

＊4：横河对安装法兰和永久和临时脚手架的成本估算。不包括气体分析仪价格。

＊5：探针重新连接到分析仪主体后才需要（校准后）。

主要目标市场

石油天然气、石化、化工、电力、钢铁、陶瓷等行业。

应用

测量燃烧加热器中的氧气浓度，以提高安全性和生命周期管理。

燃烧过程中CO浓度的测量。

TDLS8100通过了IECEx防爆标准认证。日本的TIIS、美国的FM、加拿大的FM及其他认证的申请正在进行中。

横河激光气体分析仪

横河的激光气体分析仪使用一种称为可调谐二极管激光光谱（TDLS）的方法来检测气体浓度。它们提供了优越的实时性能，因为安装在管道上，不需要采样系统，所以可以在直接高速测量浓度。它们使用光谱面积法，根据光吸收分布图中的面积计算气体浓度，即使在温度和压力波动或存在其他类型气体或大量灰尘的环境中，也能进行稳定的浓度测量。自2008年发布以来，横河公司的激光气体分析仪凭借其高可靠性和优越的性能在充满挑战的环境中得到了广泛的应用。横河提供两种型号：TDLS8000和TDLS8100。

TDLS8000配有单独的光发射器和探测器，即使在存在大量灰尘的情况下也适用于测量高温和高压气体的浓度。TDLS8100是一种新的测量气体浓度的模型，流速在每秒1到30米的范围内。