استخراج نوع ليزر الأكسجين محلل على الانترنت

خلفية المشروع وتحليل الاحتياجات

1. خلفية المشروعفي عملية الإنتاج الصناعي ، محتوى الأكسجين هو مفتاح المعلمة التكنولوجية ، دقة القياس له أهمية كبيرة لضمان سلامة الانتاج ، وتحسين جودة المنتج ، وتحسين استهلاك الطاقة . طرق التحليل التقليدية مثل الكيمياء الكهربائية والمغناطيسية الأوكسجين لديها بعض المشاكل ، مثل انخفاض سرعة الاستجابة ، صيانة كبيرة ، من السهل أن تكون منزعجة ، وما إلى ذلك ، لا يمكن تلبية متطلبات الصناعة الحديثة في الوقت الحقيقي ، دقة والاستقرار الرصد .استخراج نوع ليزر الأكسجين محلل على الانترنتمطيافية الامتصاص على أساس ليزر اشباه الموصلات الانضباطي )TDLASهذا الاختراع لديها مزايا جيدة الانتقائية ، حساسية عالية ، والاستجابة السريعة ، وانخفاض الصيانة ، ويمكن استخدامها على نطاق واسع في تحليل الغاز في مجالات الطاقة الكهربائية والبتروكيماويات والمعادن وحماية البيئة .

2. تحليل الطلبس

أوقياس عنصرالأكسجين )O₂و

أوقياس مدىس0-1٪ أو ₂و0-5٪ أو ₂و0-10٪ أو ₂و0-21٪ أو ₂و0-100٪ أو ₂( حسب الحالة الفعلية للمستخدم اختيار أو تخصيص )

أودقة القياسس≤ ± 0.1٪ FSأو≤ ± 0.05٪ FS( على أساس قياس مدى دقة الصف )

أوتكرارس≤ ± 0.05٪ FS

أوزمن الاستجابةسT90 ≤ 5ثانية ( اعتمادا على تأخر الوقت من عينة نظام معالجة الغاز )

أوحالة عينة الغازوفقا للحالة الفعلية في الموقع ، عينة الغاز قد تحتوي على الغبار ، بخار الماء ، الغاز المسببة للتآكل ، وارتفاع درجة الحرارة ، وما إلى ذلك ، تحتاج إلى المعالجة .

أوطريقة التركيبمجلس الوزراء نوع التثبيت في تحليل المقصورة أو السيطرة على مجلس الوزراء .

أوإخراج البياناتس4-20mAالإشارات التناظرية ( معزولة )RS485 / RS232الإشارات الرقمية )مودبوس RTUالبروتوكول ) ، اختياري واجهة إيثرنت .

أووظيفة الإنذار: ارتفاع وانخفاض تركيز التنبيه ، أداة إنذار عطل ( ترحيل الإخراج ) .

أوالمتطلبات البيئيةدرجة الحرارة المحيطة-10℃~+50℃( محلل المضيف ) ؛ الرطوبة النسبية≤90٪ RH( بدون تكاثف ) .

أومتطلبات الطاقةسAC 220V ± 10٪و50 هرتزمنتدى

ثانياً - المبادئ التقنية

يقوم هذا المحلل على تقنية طيف امتصاص ليزر اشباه الموصلات الانضباطي )TDLAS. لا المبدأ الأساسي هو أنه عندما يمر من خلال قياس الطول الموجي ليزر الغاز ، امتصاص كثافة جزيئات الغاز و تركيز الغاز-مشروع قانون . عن طريق ضبط التشغيل الحالية ( أو درجة الحرارة ) من ليزر اشباه الموصلات ، الطول الموجي الانبعاثات من ليزر اشباه الموصلات يتم مسحها ضوئيا من خلال خط امتصاص محددة من جزيء الغاز تحت الاختبار . كاشف يستقبل الإشارات الضوئية المرسلة ، ويحصل على طيف الامتصاص من الغاز بعد معالجة الإشارات . تركيز الغاز يمكن حسابها بدقة من خلال تحليل طيف الامتصاص ( على سبيل المثال ، ذروة الكشف عن طريقة التوافقية الثانية الكشف عن الأسلوب ) .

ليزر محلل الأوكسجين عادة يختار خط امتصاص الأوكسجين الجزيئي في الأشعة تحت الحمراء القريبة من الفرقة ، مثل760 نانومتربالقرب من منطقة الامتصاص . هذه التكنولوجيا لديها الخصائص التالية :

م .انتقائية للغايةفقط على خط امتصاص جزيء معين ، لا تدخل من قبل عناصر أخرى من الغاز .

م .حساسية عاليةيمكن تحقيقهجزء في المليونحتىبـ ppbمستوى الكشف ( اعتمادا على طول المسار البصري و الكشف عن التكنولوجيا ) .

م .رد سريعدون المعالجة ، زمن الاستجابة يمكن أن تصل إلى ميلي ثانية واحدة ، بالإضافة إلى عينة من الغاز ونقل نظام المعالجة ، فإنه لا يزال يمكن ضمان استجابة ثانية . . . . . . .

م .انخفاض حجم الصيانةمصدر ضوء الليزر لديها الخدمة الطويلة في الحياة ، بنية بسيطة ، لا تحتاج إلى استبدال المواد الاستهلاكية في كثير من الأحيان .

ثالثاً - تكوين النظام

استخراج الأوكسجين على الخط نظام تحليل الليزر يتكون أساسا من الأجزاء التالية :

1. أخذ العينات التحقيق تتبع خط أنابيب الحرارةس

أوأخذ العينات التحقيقنقطة أخذ العينات المثبتة في عملية الأنابيب أو المعدات المستخدمة لاستخراج عينات تمثيلية من عملية تدفق . التحقيق مع المدمج في فلتر ( عادة ما تكون مصنوعة من المعدن متكلس فلتر عنصر ) في البداية تصفية الجسيمات الكبيرة من الغبار في عينة الغاز . اختيار المواد المناسبة حسب درجة حرارة الغاز وتآكل316 ليترالفولاذ المقاوم للصدأ

أوتتبع خط أنابيب الحرارةتتبع الحرارة الكهربائية أنبوب مركب يستخدم للحفاظ على درجة الحرارة من عينة الغاز في عملية النقل ، ومنع التكثيف من بخار الماء في عينة الغاز ، وتجنب بعض المكونات التي من السهل أن تتكثف ( مثلSO₃بخار الماء ) في خط أنابيب التكثيف انسداد أو الخسارة . تتبع درجة الحرارة مصممة على أساس نقطة الندى من عينة الغاز .10-20℃منتدى

2. عينة الغاز نظام المعالجةس

أوتصفية الأوليةمزيد من إزالة جزيئات الغبار من عينة الغاز ، وحماية وحدة المعالجة اللاحقة . يمكن اختيار فاصل الإعصار أو تصفية الدقة1-5 ميكروم. لا

أوالتبريد التجفيفوتجفيفإذا كان محتوى بخار الماء في عينة الغاز أعلى ، التجفيف العلاج المطلوب . تستخدم عادة ضاغط التبريد مزيل الرطوبة ، عينة تبريد الهواء إلى درجة حرارة معينة ( على سبيل المثال5℃نقطة الندى من منفذ عينة يمكن أن تصل إلى5℃أدناه . أو وفقا لمتطلبات اختيار غشاء مجفف .

أوغرامة الترشيحإزالة قطرات صغيرة من السائل و الغبار المتبقية التي قد تنتج بعد التجفيف .0.1-0.5μmمنتدى

أواستقرار الجهد الحاليمن خلال استقرار صمام ، صمام تدفق ثابت ( أو كتلة تحكم تدفق ) السيطرة على دخول وحدة تحليل عينة ضغط الهواء وتدفق الاستقرار لضمان دقة التحليل . عادة ما يتم التحكم في تدفق الغاز عينة0.5-2L / دقيقةمنتدى

أو( اختياري ) المعالجة الكيميائيةإذا كان الغاز يحتوي على مكونات الغاز التي تتداخل مع امتصاص الليزر أو تآكل أجزاء الصك ( على سبيل المثالH₂SوHClمرشحات كيميائية ( مثل الكربون المنشط الامتزاز ، تحييد امتصاص ، الخ . )

أومضخة تمعجيةواستنزاف صمام: يستخدم لتصريف الماء المكثف المتولد أثناء المعالجة .

3. الليزر وحدة تحليل الغازس

أوانبعاث الليزر وحدةيحتوي على أطوال موجية محددةDFBأشباه الموصلات ليزر ، ليزر دارة السائق و التحكم في درجة الحرارة الدائرة . الليزر مدفوعا عالية الدقة مصدر تيار مستمر ، ومن خلال أشباه الموصلات الثلاجة )شركة TECدقة التحكم في درجة الحرارة ، وضمان استقرار الليزر الطول الموجي الضيق linewidth . . . . . . .

أوخزان امتصاص الغازعينة من الغاز يتدفق من خلال امتصاص داخلي ، ليزر تعمل بشكل كامل مع عينة من الغاز في امتصاص داخلي . امتصاص الخلايا عادة ما تكون متعددة تعكس الهياكل ( مثلهيريوتمن أجل زيادة طول المسار البصري ، وتحسين حساسية الكشف . المواد التي يمكن أن تكون مصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الزجاج ، كلا طرفي مجهزة البصرية ويندوز .

أوالليزر وحدة الاستقبال: بما في ذلك photodetector ( على سبيل المثالInGaAsالصمام الثنائي الضوئي ) و المضخم الدائرة . كاشف يحول تلقى إشارة ضوئية إلى إشارة كهربائية ، ويجعل الأولية التضخيم .

أووحدة معالجة الإشارات والتحكمعالية السرعة بطاقة الحصول على البيانات ، جزءا لا يتجزأ من المعالج ( أو التحكم الصناعي الكمبيوتر ) وما يقابلها من برامج التحليل . تلقي إشارة كهربائيةألف/دتحويل ، والترشيح ، مرحلة غير الساحلية التضخيم ( إذا كان الكشف عن التوافقيات التكنولوجيا المعتمدة ) استخراج الغاز امتصاص المعلومات .-قانون بيل يحسب تركيز الأوكسجين . وفي الوقت نفسه ، هذه الوحدة هي المسؤولة عن رصد ومراقبة درجة الحرارة ، الضغط ، معدل التدفق ، وما إلى ذلك من النظام برمته ، فضلا عن التواصل مع الخارج .

4. وحدة عرض البيانات والاتصالاتس

أوواجهة الانسان والآلة )HMIوالشاشة التي تعمل باللمس هو عادة تستخدم لعرض في الوقت الحقيقي قياس تركيز البيانات التاريخية اتجاه الرسم البياني ، أداة عمل الدولة المعلمة ، معلومات الإنذار ، وما إلى ذلك ، يمكن تعيين المعلمة ، عملية المعايرة ، الخ .

أوإخراج البيانات واجهةعرض4-20mAالناتج التناظريةRS485 / RS232واجهة الاتصالات الرقمية ، وتنفيذDCSوشركة PLCبيانات نظام التحكم .

5. وحدة مساعدةس

أوخزائنالمستخدمة في تحليل متكامل المضيف ، وحدة المعالجة وما يتصل بها من المكونات الكهربائية ، وتوفير الحماية .

أووحدة الطاقةويلAC 220Vالعاصمة امدادات الطاقة ( على سبيل المثال+ 5 فولتو+ 12 فولتو+ 24 فولت. لا

أوإنذار وحدة الانتاج: تحقيق تركيز التنبيه وعدم التنبيه الناتج التتابع .

رابعاً - المعايير التقنية

تركيب والتصحيح

1. شروط التثبيتس

أوتحليل المقصورة أو تركيب الموقع يجب تجنب الاهتزاز الشديد ، قوية التداخل الكهرومغناطيسي ، تآكل الغاز والغبار .

أوضمان التهوية الجيدة و تبديد الحرارة .

أونقطة أخذ العينات يجب أن تكون مختارة في عملية خط أنابيب خلط موحدة ومستقرة معدل التدفق ، يمكن أن تمثل الحالة الفعلية من العملية .

أوتتبع خط أنابيب الحرارة من أخذ العينات التحقيق إلى نظام المعالجة يجب أن تكون قصيرة قدر الإمكان للحد من انتقال متخلفة .

2. خطوات التثبيتس

أوأخذ العينات يدقق في تركيبفتح ثقوب في الأنابيب ، لحام شفة وفقا لمتطلبات العملية ، تثبيت عينة التحقيق بحزم لضمان الختم .

أوتتبع الحرارة خط اتصالعينة التحقيق منفذ متصل مع مدخل الحرارة تتبع خط أنابيب ، خط أنابيب الحرارة تتبع منفذ متصل مع مدخل نظام المعالجة . دفع الانتباه إلى واجهة الختم لمنع تسرب الهواء .

أومحلل مجلس الوزراءوضع محلل مجلس الوزراء على مستوى الأرض الصلبة أو منصة إصلاح مجلس الوزراء .

أوتركيب نظام المعالجةإذا كانت وحدة المعالجة هو تصميم وحدات ، تثبيت وحدة المعالجة في موقف معين في مجلس الوزراء ، وربط خط أنابيب الغاز الداخلية . . . . . . .

أودائرة الاتصالاتصالAC 220Vسلك الطاقة ( الانتباه إلى أسس آمنة ) ، سلك إشارة )4-20mAوRS485والتنبيه الناتج الخ ) .

3. محتوى التصحيحس

أوالكشف عن تسرب الغازجميع العينات ، والنقل ، وتجهيزها ، وغرفة الهواء نظام المسار بدقة الكشف عن تسرب لضمان عدم تسرب .

أوالتفتيش الكهربائيةالتحقق من امدادات التيار الكهربائي ، كل وحدة امدادات الطاقة العادية ، أسس جيدة .

أوإعداد المعلمةمن خلال الشاشة التي تعمل باللمس مجموعة من أدوات القياس ، قيمة التنبيه ، عينة تدفق الهواء ، تتبع درجة الحرارة وغيرها من المعالم .

أوصفر المعايرةإدخال التحقق من الصفر ( على سبيل المثال ، عالية النقاء النيتروجين )N₂نقاءأكثر من 99.999 ٪معايرة نقطة الصفر .

أومجموعة المعايرةإدخال الغاز القياسي بتركيزات معروفة )O₂معايرة مجموعة . عدد نقاط المعايرة يتحدد وفقا لمتطلبات الدقة ، عادة1-2نقطة .

أونظام ضبطالتحقق من ما إذا كان معدل تدفق الغاز ، الضغط ودرجة الحرارة ثابتة في مجموعة مراقبة ما إذا كان قياس قيمة الصك هو ثابت ، مع تركيز الغاز القياسية . اختبار ما إذا كان الناتج من البيانات العادية ، وظيفة الإنذار هو موثوق بها .

أومحاكاة اختبارإذا كان ذلك ممكنا ، محاكاة ظروف العمل الفعلية ( مثل التغيرات في درجة الحرارة والرطوبة ) ، ومراقبة أداء الجهاز .

تشغيل وصيانة

1. رصد العملية اليوميةس

أوتحقق بانتظام ما إذا كانت القياسات المعروضة من قبل محلل في نطاق معقول ، ما إذا كان الاتجاه الطبيعي .

أوتحقق ما إذا كان كل مؤشر حالة الصك هو طبيعي ، إذا كان هناك أي إنذار المعلومات .

أوالتحقق من عينة تدفق الهواء ، الضغط ، وحدة المعالجة ( على سبيل المثال ، فلتر الضغط التفاضلي ، درجة حرارة الثلاجة ، واستنزاف المياه ) سواء كانت طبيعية .

أوسجل تشغيل المعلمات ومعايرة السجلات .

2. الصيانة الدوريةس

أويومياالتفتيش ، والتحقق من حالة الصك ، تصريف الماء المكثف .

أوأسبوعياالتحقق من ما إذا كان فلتر عنصر مسدود ( من خلال قياس الضغط التفاضلي أو تدفق تغيير الحكم ) ، حسب الاقتضاء . التحقق من أن تتبع خط يعمل بشكل صحيح .

أوكل شهرنقطة واحدة المعايرة أو المعايرة تتم باستخدام الغاز صفر و مجموعة الغاز القياسية للتحقق من دقة الصك . التحقق من اتصال الغاز فضفاضة .

أوكل ربع سنةونصف سنةتغيير فلتر عنصر الدقة ، مجفف مكثف ( إذا كان يستخدم ) حسب درجة تنظيف الغاز عينة . تحقق ما إذا كان photodetector الليزر رئيس نافذة نظيفة ومسحت برفق مع الكحول المطلق و عدسة ورقة إذا لزم الأمر .

أوسنوياأداء شامل فحص ومعايرة محلل ( متعدد نقطة المعايرة ) . تحقق من عينة التحقيق فلتر عنصر واستبدالها عند الطلب . التحقق من تتبع تأثير الحرارة تتبع خط أنابيب ، استبدال الشيخوخة تتبع حزام في الوقت المناسب .

3. فشل العلاجس

أولا تظهر أو لا يمكن أن تبدأالتحقق من إمدادات الطاقة ، والصمامات ، وحدات الطاقة .

أوقياس قيمة غير طبيعيةوعلى الجانب المنخفضوتذبذب كبير (التحقق من عينة الغاز الطبيعي ( معدل التدفق ، الضغط ، تسرب ) ؛ التحقق من ما إذا كان نظام المعالجة غير فعالة ( انسداد فلتر ، وضعف تأثير التجفيف والتلوث ) ؛ تحقق من أن مسار الضوء هو الانحياز ، نافذة ملوثة . إجراء المعايرة والتحقق . تحقق لمعرفة ما إذا كان هناك تدخل عنصر .

أوفشل الاتصالتحقق من اتصال خط الاتصالات ، والاتصالات إعدادات المعلمة ( معدل الباود ، العنوان ، بت سريع ) ، واجهة الاتصالات معطوب .

أوإنذار عطلالتحقق من إعدادات المعلمة التنبيه ، والتتابع خط الانتاج ، جهاز إنذار خارجي . . .

4. قطع الغيارنوصي بأن المستخدمين عادة ما تستخدم لتخزين قطع الغيار القابلة للتلف والمواد الاستهلاكية ، مثل مواصفات مختلفة من تصفية العناصر ، والأختام ، المجففة ، الغاز الطبيعي ، وهلم جرا .

سابعاالاستنتاجات

استخراج نوع ليزر الأكسجين محلل على الانترنتاعتمدTDLASالتكنولوجيا ، جنبا إلى جنب مع الكمال نظام المعالجة من عينة الغاز ، يمكن رصد محتوى الأكسجين في العملية الصناعية بشكل مستمر ودقيق وموثوق بها على الخط . بسبب ارتفاع الانتقائية ، والاستجابة السريعة ، وانخفاض الصيانة ، فإنه يصبح الخيار المثالي لتحل محل التقليدية وأساليب التحليل . الاقتراح التقني يمكن أن تضمن على المدى الطويل عملية مستقرة من محلل من خلال تصميم دقيق تكوين النظام ، وتركيب صارمة ، وتصحيح الأخطاء ، تشغيل وصيانة موحدة ، وتوفير بيانات قياس دقيقة للمستخدمين ، وتلبية متطلبات عملية الإنتاج ومراقبة سلامة الرصد ، ولها فوائد اقتصادية واجتماعية ملحوظة .