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红外(光学)测试技术研发团队产品

TDLAS痕量甲烷气体浓度检测仪

采用基于TDLAS(可调谐激光吸收光谱技术)的痕量气体检测技术,该技术为戴景民教授科研团队多年来的激光技术研究成果,在痕量气体检测领域属于最为先进的技术。

技术特点:

1)从理论和实验上分析了痕量气体特征吸收谱线的选取方法,并提出了基于特征谱线的混合气体混叠谱线的分离算法,为TDLAS技术实现更多种类气体检侧的更高精度测量奠定了基础。
2)基于特征谱线及其分离技术,研究了谱线强度、光程长度、激光功率与关键指标检出下限之间的量化关系,对TDLAS系统进行了优化。该优化系统的建立和痕量气体的检测实验,又为特征谱线分离算法和系统优化算法的验证和改进提供了研究基础。
3)提出了一种环境参数变化在线修正算法,实现了再环境参数变化的情况下动态修正系统的测量结果,提高了系统的稳定性和可靠性,为TDLAS技术在更宽领域内的应用提供了保障。


性能指标:

1)检出限:1ppm; 
2)检测浓度范围 :1ppm-200 ppm; 
3)基本误差:≤±1 ppm; 
4)重复性误差:≤±1%; 
5)响应时间:≤10 秒; 

用途:

主要用于煤矿、石油、化工等领域的安全监测,实现火灾的早期预警。
TDLAS痕量一氧化碳气体浓度检测仪
采用基于TDLAS(可调谐激光吸收光谱技术)的痕量气体检测技术,该技术为戴景民教授科研团队多年来的激光技术研究成果,在痕量气体检测领域属于最为先进的技术。

技术成熟度:

通过目前所进行的课题研究,已经完全掌握TDLAS技术的原理,利用波长调制技术和谐波检测技术,以及激光器输出功率的稳定性,长光程气体吸收池方面采用怀特池结构实现光程长度的调节,配合锁相放大技术,提高了系统的灵敏度和分辨力。


性能指标:

1)检出限:0.5ppm; 
2)检测浓度范围 :0.5ppm-100 ppm; 
3)基本误差:≤±0.5 ppm; 
4)重复性误差:≤±1%; 
5)响应时间:≤10 秒;
技术在国内外所处水平:
国内领先,国外先进水平。

用途:

用于航天器等各种燃烧过程的检测与控制。燃烧过程中CO、CO2、O2、H2O是反应燃烧特性的重要指示性气体,在不完全燃烧的情况下会产生CO,其浓度直接关系到燃烧效率的高低,通过对CO进行快速、准确的检测,可提高有利于燃烧过程优化控制,提高燃烧效率。
还可用于大气环境监测、工业领域中的安全监测。

TDLAS宏量二氧化碳气体浓度检测仪

采用基于可调谐激光吸收光谱(TDLAS)的气体检测技术,该技术的优势在于:
选择性好:分辨率高的光谱技术,与其它方法相比,因为 TDLAS 系统不受背景气体干扰是分子光谱的“指纹”特征这一特性有明显的优势,这是其它光谱技术无法与之竞争的而且能够精确测量特定的某种气体,将发展为其它测量分析技术的比较标准。 
通用性很强的分析技术:它是一种通用技术,可以适用于所有能吸收红外光的分子,仅仅改变激光器,同样的仪器硬件可以应用于不同的气体检测,具有非常好的通用性,也可以利用此特点改成检测多种成份的仪器。 
快速响应的分析技术:在不失灵敏度的情况下,TDLAS 系统通常速度可以达到毫秒量级,是非常高灵敏度和快速检测的。


性能指标:

(1)检测浓度范围:0~100%;
(2)线性精度:≤±0.1% FS;
(3)最小分辨率:0.01% FS;
(4)响应时间:< 1S;
(5)电源供电:220VAC,50Hz,<30W;
(6)具有温度和压力自动修正功能;
(7)可直接安装在测量现场,实现实时在线测量。

应用领域:

应用于火电、冶金、化工等工厂的烟道排放污染气体的在线实时监测。

MKJ6型煤矿专用激光分析仪

本产品采用基于可调谐激光吸收光谱(TDLAS)的气体检测技术,可以同时对6种组份的气体进行测量,这与现在普遍被采用的《GC4085矿井自动气相色谱仪》比较的优势在于:
探测灵敏度高、一般可以达到ppm-ppt级,能够满足痕量气体检测要求;
依据分子光谱选择性很强的“指纹”特征及二极管激光的高光谱分辨率和可调谐性的特点,对特定分子在特定光谱范围内的一条振-转线的光谱吸收进行测量,反演吸收气体的浓度,能够避免光谱交叉干扰,排除待测分子的背景干扰,方便地从混合污染成分中鉴别出不同的分子。


性能指标:

1)在线实时检测;
2)指纹特征:背景气体对测量精度影响极小;
3)测量精度:宏量气体(浓度为0-100%):1%;痕量气体(浓度为100ppm以内):约1ppm;
4)快速响应分析技术:最快响应时间<10S;
5)多种气体测量:CO、CO2、C2H2、CH4、C2H4、C2H6;
6)重复性:1%FS;
7)可靠性高;

用途:

主要用于煤矿对煤层自然升温过程中缓慢氧化、快速氧化、剧烈氧化的指示性气体CO、C2H4、C2H2为主要指标的浓度监测,达到早期预测和预报煤层自然发火状态及启封火区的目的。

HBJ2型脱硝氨激光在线分析仪

系统采用近红外可调谐半导体激光器(TDL)作为光源,激光器发射出特定波长激光束,通过光纤传送到光学传感单元,穿过被测气体,将接收的光信号转换成电信号传至分析主机,通过分析因被测气体吸收导致的光强衰减,实现被测气体浓度的精确反演。可用于火电、冶金、化工、建材、垃圾处理等各种锅炉、工业窑炉、焚烧炉等脱硝氨项目的烟气连续排放监测。


系统特点:

1、在线测量技术:本产品采用激光分析原位测量微量氨,不需要采样,排除了样气取样及传输带来的影响。 
2、主机与现场光学传感单元分离:氨逃逸监测系统可实现分析主机和现场光学传感单元的分离式安装,使用户远离危险现场和恶劣工况。 
3、单线光谱检测技术:TDLAS技术是一种高分辨率、高选择性的吸收光谱技术,其采用的TDL光源的光谱宽度远小于气体吸收谱线的宽度,避免了背景气体间的交叉干扰。 
4、环境干扰抑制技术:系统采用气体直接吸收绝对测量的方式,通过除法运算以及光谱扫描技术获得气体吸光度,完全消除了粉尘和视窗污染的影响。
5、自动校准技术:系统内置特定气体校准池,锁住气体吸收谱线,使系统处于实时校正状态,不受温度、电源以及系统部件老化影响,不存在漂移问题。
6、空气净化处理装置:装置采用三级过滤,并带自动排污功能,能够保证吹入光学探头的为洁净空气,且基本上无需人工维护。

技术指标:

①测量范围:0~20ppm;       监测光程:1~12 米 
②监测方式:连续自动测量    线性偏差:≤1%测量值;
③检测限:典型安装环境可达 0.1ppm(大于 10m 光程); 
④精    度:≤2%测量值;   响应时间:≤1 秒;
⑤零点漂移:≤1%FS;       量程漂移:≤1%FS;
⑥安装方式:对射型、悬臂型; 
⑦校准方式:内置参比池的动态调整系统,无定期校正要求;  

比色温度计(Ratio Pyrometer)

在研制成功多波长高温计基础上,采用棱镜分光技术,研制成功了无干涉滤光片的在线安装式比色温度计。


技术特点:

①稳定性高、精度高;
②响应速度快;
③环境接口齐备;
④适用各种现场测温。

性能指标:

①测温范围:600-3500摄氏度;
②测量精度:1级;
③稳定性:0.2%;
④传感器:硅光电二极管;
⑤响应时间:几毫秒;
⑥输出接口:4-20mA,RS-485;
⑦安装形式:在线式。

应用领域:

钢铁:连铸、高速线材、高频焊管、棒和板材轧制;
材料:烧蚀材料、石墨、玻璃、水泥;
窑炉:隧道窑、焦炉、真空炉、离子氮化炉、回转窑;
金属加工:中频、高频感应加热、粉末冶金、激光加工。

多光谱辐射测温技术

采用位置色差与色场弯曲匹配技术,取消了传统辐射测温仪表中的干涉滤光片,消除了因滤光片随时间、温度及湿度漂移造成的误差,较大地提高了仪器的精度和稳定性,是辐射测温领域中的一次重大突破。采用拟合法,无需任何表面发射率信息和辅助设备,直接求得物体的真实温度和光谱发射率。

性能指标:

①测温范围:700K~5000K;
②测量精度:优于1%;
③波长范围:0.45~1.1μm;
④波长数:>20个;输出方式:模拟或数字输出。

经过10几年的研究和研制工作,我们课题组在多光谱辐射测温技术方面处世界领先水平,其成果已经应用于航天、军事和国防等各领域。
在此方面研究成果于1993年荣获国家级新产品称号,1995年荣获航天工业总公司科技进步2等奖,2002年获国防科学技术2等奖,2010年获黑龙江省自然科学2等奖,博士论文“多光谱辐射测温技术研究”荣获全国首届百名优秀博士论文奖。



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