OMA-2000分光光譜氣體分析儀

分析儀根據(jù)此光譜信息采用差分光學(xué)吸收光譜算法（DOAS，Differential Optical Absorption Spectroscopy），得到被測(cè)氣體的濃度。整個(gè)測(cè)量原理的過程如圖2所示。圖3則顯示了SO₂、NH₃、NO、NO₂這四種氣體在紫外波段的吸收征譜線。

圖2 OMA-2000原理示意圖

圖3 氣體吸收譜線圖

全光譜分析技術(shù)
    由于同種氣體在不同光譜波段有不同的吸收，不同氣體在同光譜波段的吸收疊加作用，通過對(duì)連續(xù)光譜的分析，可以同時(shí)測(cè)量多種氣體。

OMA-2000分光光譜氣體分析儀采用全息光柵對(duì)被測(cè)氣體吸收后的光進(jìn)行分光，使用陣列檢測(cè)器將分光后的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，獲得介質(zhì)的連續(xù)吸收光譜，從而實(shí)現(xiàn)了多種氣體的同時(shí)測(cè)量。
   差分光學(xué)吸收光譜算法
OMA-2000分光光譜氣體分析儀使用獨(dú)的差分光學(xué)吸收光譜算法對(duì)連續(xù)光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理得到氣體濃度。光束穿過長度為L的被測(cè)氣體環(huán)境后，由于氣體對(duì)光的吸收作用，光能量將發(fā)生衰減，被測(cè)氣體在波長λ處對(duì)光強(qiáng)的吸收。

通過對(duì)連續(xù)光譜的分析，可同時(shí)測(cè)量多種氣體化學(xué)組分的濃度，具備集成度和性價(jià)比；

l 測(cè)量精度、穩(wěn)定性好

采用了DOAS（差分光學(xué)吸收光譜）算法，測(cè)量結(jié)果不受煙塵、水分等因素的干擾，測(cè)量準(zhǔn)確度；同時(shí)DOAS算法也消除了由儀器老化引起的誤差，測(cè)量穩(wěn)定性好；

l 可靠性

采用脈沖氙燈作為光源，壽命達(dá)10⁹次；采用固化的光譜儀，無運(yùn)動(dòng)部件；

l 模塊化設(shè)計(jì)、替換方便

內(nèi)部核心部件采用模塊化設(shè)計(jì)，光譜儀與氣體室之間采用光纖連接，維護(hù)方便；

l 度智能化、數(shù)字化

OMA-2000內(nèi)置多塊性能處理器，處理器間采用速數(shù)據(jù)總線通訊技術(shù)，各模塊具備強(qiáng)大的數(shù)字化配置功能和檢測(cè)功能；采用觸摸屏的人機(jī)界面，操作簡(jiǎn)單、方便使用；

l 豐富的用戶接口

OMA-2000提供了豐富的接口，可方便地集成到各類控制和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)�？赏ㄟ^GPRS、RS485和RS232等多種通信方式組建無線或有線網(wǎng)絡(luò)，為儀器的日常操作、維護(hù)和管理提供了便利。

能同時(shí)測(cè)量多組份氣體的濃度，并實(shí)時(shí)顯示在液晶屏上；

l 標(biāo)定和調(diào)零

儀器支持手動(dòng)和自動(dòng)方式的標(biāo)定和調(diào)零功能，能夠輸出開關(guān)量控制相關(guān)的外圍設(shè)備啟動(dòng)標(biāo)定和調(diào)零過程，也能夠由外部設(shè)備觸發(fā)儀器啟動(dòng)調(diào)零標(biāo)定過程，具有氣體吸收截面自動(dòng)更新和判斷標(biāo)氣是否耗盡的功能；

l 報(bào)警和故障管理

能夠啟動(dòng)氣體濃度報(bào)警和儀器故障報(bào)警，并能夠采集來自外部設(shè)備的報(bào)警信息，并進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，報(bào)警和故障信息能夠通過接口上報(bào)；

l 信號(hào)輸入輸出

能夠采集來自外部的開關(guān)量和模擬量輸入，并啟動(dòng)相應(yīng)動(dòng)作，同時(shí)能夠?qū)�儀器的信息和控制命令通過開關(guān)量和模擬量輸出；

l 自檢功能

具有定期自動(dòng)檢測(cè)儀器內(nèi)部各部件是否正常工作的能力。

OMA-2000分析儀面向煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（Continuous Emission Measurement Systems,簡(jiǎn)稱CEMS）應(yīng)用。下面以目前CEMS市場(chǎng)上常見的冷凝式預(yù)處理系統(tǒng)來說明OMA-2000分析儀的氣路連接。煙氣流路如下：煙氣經(jīng)過伴熱采樣管到達(dá)預(yù)處理，在預(yù)處理中先后經(jīng)過過濾器和冷凝器，然后到達(dá)儀表內(nèi)部的氣體室，在通過氣體室的過程中完成氣體濃度的測(cè)量。

儀表日常需要的調(diào)零和標(biāo)定氣路通過閥門連接到儀表，儀表給出工作狀態(tài)信息（調(diào)零、各氣體標(biāo)定、正常測(cè)量等狀態(tài)，各狀態(tài)定義請(qǐng)見外部接口），外部PLC根據(jù)狀態(tài)信息控制相應(yīng)的閥門開關(guān)，實(shí)現(xiàn)各測(cè)量組分的調(diào)零、標(biāo)定和正常測(cè)量。典型氣路連接圖示意如下：

圖6  OMA-2000分析儀與預(yù)處理單元連接示意圖

注意事項(xiàng)
l 為了避免對(duì)氣體室造成污染，進(jìn)入儀表的氣體應(yīng)該是溫度不于40℃且潔凈的氣體；
l 通過儀表的氣體流量控制為穩(wěn)定值，般為1L/min；
l 放置儀表的機(jī)柜其內(nèi)部氣路要密封良好，保證沒有氣體泄漏，避免對(duì)儀表造成腐蝕；
l 反吹氣體不要經(jīng)過氣體室，防止壓使氣體室損壞。
電氣連接
典型連接

電氣連接包括如下連接：儀表供電、儀表接地、模擬量輸出接口、通訊接口、GPRS接口、

數(shù)字量輸出接口、數(shù)字量輸入接口等。

儀表測(cè)試的濃度信息可以通過通訊接口和模擬量輸出接口與外部工控機(jī)、DCS等連接，模擬量輸出為有源二線制(4-20)mA接口，通訊接口為RS232接口；數(shù)字量輸入接口用來獲取外部的數(shù)字量輸入信息，比如按鍵輸入、報(bào)警輸入等；模擬輸出接口反映儀表的運(yùn)行狀態(tài)，比如調(diào)零、標(biāo)定、正常測(cè)量等，外部PLC可以通過這些狀態(tài)信息控制泵閥的開關(guān)；通過GPRS接口可以遠(yuǎn)程獲得儀表的工作狀態(tài)信息，以便于遠(yuǎn)程維護(hù)。典型的電氣連接圖示意如下：

圖7 OMA-2000分析儀在煙氣連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用

電源連接注意事項(xiàng)
l 安裝時(shí)，檢查當(dāng)?shù)仉妷号c分析儀面板上規(guī)定的電壓是否相符；
l 電源電纜必須經(jīng)過根據(jù)IEC60227或IEC60245進(jìn)行的測(cè)試，使用環(huán)境溫度為：0℃～70℃；
l 電源電纜必須跟混合電纜（信號(hào)傳輸和控制電纜）分開走線；
l 分析儀通過插頭連接電源，只有業(yè)人員才能進(jìn)行連接操作。插頭導(dǎo)線截面積不小于1mm²，且火線必須連接到正確位置；
l 電源電纜不得接觸溫度于70℃的表面。

信號(hào)電纜連接注意事項(xiàng)
l 如果信號(hào)傳輸電纜（如(4-20)mA輸出）經(jīng)過可爆性區(qū)域，那么電纜必須保證自身絕對(duì)安全，同時(shí)分析儀配置能量限制模塊，附加模塊的標(biāo)志必須在儀器外殼上清晰可見；
l 使用數(shù)字量輸出和輸入接口時(shí)，請(qǐng)加入繼電器進(jìn)行隔離保護(hù)，保證儀表的數(shù)字接口不被意外情況損壞；
l (4-20)mA輸出端內(nèi)部有電流限制電路，輸出電壓為24V DC，各輸出通道相互獨(dú)立但不隔離；
l (4-20)mA輸入的大共模電壓不大于50V DC，各輸出通道相互獨(dú)立但不隔離；
l 數(shù)字輸入端口接內(nèi)部光耦的輸入，輸入邏輯低電平信號(hào)電壓（0V~4V），輸入邏輯電平信號(hào)電壓（8V~14V），輸入直流電壓不大于24V，內(nèi)部電流限制并有過壓和反極性保護(hù)，各通道相互獨(dú)立、隔離；l (4-20)mA輸出/輸入必須使用屏蔽線，RS485、RS232通信建議使用屏蔽雙絞線。

OMA-2000分析儀的軟件系統(tǒng)OMA-Monitor實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理、數(shù)據(jù)計(jì)算以及人機(jī)界面中的觸摸屏操作和液晶顯示等功能，同時(shí)執(zhí)行系統(tǒng)的自檢、標(biāo)定、報(bào)警等內(nèi)容。此外，該運(yùn)行程序還可通過RS232、RS485實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)（工控機(jī)）的數(shù)據(jù)通訊。
操作面板
面板外觀

OMA-2000分析儀的軟件系統(tǒng)的操作面板為液晶觸摸屏。液晶觸摸屏顯示氣體分析的各種信息并用于完成所有用戶操作，如設(shè)置報(bào)警參數(shù)、組分選擇、設(shè)置環(huán)境溫度、壓力及系統(tǒng)標(biāo)定等。
典型界面
OMA-Monitor軟件系統(tǒng)的用戶程序所有界面均可分為三個(gè)部分：標(biāo)題欄、模式切換按鍵（儀器級(jí)和組分級(jí)）以及信息顯示區(qū)域，如圖8所示。

圖8  典型界面圖

l 標(biāo)題欄

標(biāo)題欄為所有界面共有，顯示當(dāng)前界面名稱以及儀器狀態(tài)；

l 儀器級(jí)模式切換按鍵

儀器級(jí)模式切換按鍵為所有界面共有，通過該按鍵可方便的在儀器測(cè)量和儀器管理界面間切換；

l 組分級(jí)模式切換按鍵

組分級(jí)模式切換按鍵為所有界面共有，按鍵個(gè)數(shù)與儀器測(cè)量的氣體測(cè)量組分?jǐn)?shù)目相同。通過這些按鍵可方便的在氣體測(cè)量和氣體管理界面間切換；

l 信息顯示區(qū)域

不同界面信息顯示區(qū)域的內(nèi)容不同。當(dāng)前界面為儀器測(cè)量界面時(shí)，顯示所有組分的濃度數(shù)值；當(dāng)前界面為儀器管理界面時(shí)，顯示儀器的管理選項(xiàng)；當(dāng)前界面為組分測(cè)量界面時(shí)，顯示該組分氣體的濃度數(shù)值和曲線等；當(dāng)前界面為組分管理界面時(shí)，顯示該組分氣體的管理選項(xiàng)。

以下是建議用戶采用的調(diào)零、標(biāo)定周期：

l 零點(diǎn)標(biāo)定周期：7d；

l 量程標(biāo)定周期：7d。

首先確保標(biāo)氣瓶中的氣體壓力大于3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，標(biāo)氣的流量控制在1L/min以下。

采用自動(dòng)標(biāo)定時(shí)，儀表的工作流程為：先進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定，然后進(jìn)行量程標(biāo)定。標(biāo)定按照界面上的氣體依次進(jìn)行。

采用手動(dòng)標(biāo)定時(shí)，首先通入零氣，對(duì)儀表進(jìn)行零點(diǎn)標(biāo)定，然后分別通入相應(yīng)氣體的標(biāo)氣，對(duì)不同氣體組分進(jìn)行標(biāo)定。

儀表維護(hù)

OMA-2000分光光譜氣體分析儀應(yīng)用于CEMS煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，應(yīng)確保其工作在額定的溫度條件下（5℃~40℃），否則測(cè)量結(jié)果會(huì)有偏差。

您留言咨詢的信息，系統(tǒng)會(huì)以短信、郵件、微信三種方式同時(shí)通知客戶。