4 系统实施与应用
4.1 LGA-4100激光气体分析系统开机
LGA-4100激光气体分析系统采用DC 24V供电方式,电源由接收端通过隔爆的正压控制器接入系统。当电源被接入隔爆的正压单元后,压力信号将从正压腔体内的压力传感器发出,而后位于正压单元内的控制电路进行检测,并将这种信号显示在压力指示条上,最后根据该压力来判断是否给正压腔内的电路供电。
4.2正压压力的调节
调节正压压力的工作原理基于仪表供电。位于接收单元内腔的压力传感器需要接收正压压力,接收过程:正压气体首先经吹扫单元进行减压控制、污染杂质过滤和具体流量控制,然后发送到发射器中,并发射到接收单元,经接收器中的阻燃器排空,最后被压力传感器接收。由于只有在正压压力不小于500Pa时,仪表正常上电工作,以上步骤才能得以进行,因此在确保正压气路封闭性良好的条件下,只要调整减压阀的压力就可控制正压压力。
4.3测量光程
测量光程是激光通过被测气体的距离;而吹扫光程是激光通过吹扫气体的距离。如图3所示,激光经发射单元中的激光器发出,由接收单元的传感器接收,激光走过的距离中,正压气体为L1+L4,吹扫气体为L2+L3,而吹扫光程为L1+L2+L3+L4,因此被测气体走过的距离为L,即测量光程。
4.4气体温度和气体压力设定
气体温度与气体压力都是针对被测气体定义的,当气体温度发生变化时,测量过程就会出现偏差,因此在传统测量仪器操作中,对测量过程中分析样品的温度和压力要求比较严谨,需要补充配套的控温及减压设备,以保证温度和压力的稳定性。但LGA-4100激光气体分析系统是在现场进行气体检测的,通常气体温度和压力与现场工况的会有所区别,因此现场工况的温度和压力变化较大时需要进行温度和压力补偿,以保证测量结果的准确性。
这种温度和压力的补偿可通过两种方式实现:其一,手动输入现场的温度、压力;其二,将现场的温度、压力仪表的信号以4~20mA的方式接入仪表。LGA 4100激光气体分析系统是根据现场测量环境定制的,因此设计前就需了解气体测量的现场环境,根据测量目的决定温度和压力的补偿形式。如果在热风炉出口测量O2含量,设定测量仪器时,由于冷风和热风要进行切换,热风温度为380℃,冷风温度为20℃,压力为10~30kPa,变化范围较大,因此需要将仪表信号通过4~20mA的方式提前接入。也就是说,在测量仪表默认20℃的气体温度时,实际测量温度却达到380℃,此时浓度为2%的热风在仪表中的浓度显示为10%~11%。如果在转炉煤气回收工艺中需要对co含量进行测量,设定测量仪器时就可手动输入温度和压力补偿,因为测量现场气体压力变幅为7.10kPa、温度变化范围是50~70℃,整体测量值波动小于±1%。由此可知,虽然被测气体的吸收谱线会因现场温度和压力白生变化而产生不同的展宽和高度,但通过两种温度和压力补偿方式,LGA-4100激光气体分析系统在测量环境条件下就可对误差进行自动修正,从而保障测量结果的准确度。
5 结束语
综上所述,LGA-4100激光气体分析系统具有可靠性高、响应速度快、恶劣环境操作性高、智能化程度高等优势,从根本上解决了采样预处理带来的测量存在偏差、受环境制约大、仪器烟道易堵漏、仪器需频繁维护和操作费用高等问题,在气体测量领域拥有很高的应用价值和深远的研究价值。