工作原理
ULTRAMAT 6气体分析仪采用交变红外双光束原理,并使用双层检测器和光耦合器来测量气体。
测量原理基于气体分子具有特定的红外光吸收波段。不同气体有各自的特征吸收波长,但可能有部分重叠。这导致产生交叉干扰。ULTRAMAT 6 通道采用以下措施来最大限度的降低这种交叉干扰:
滤波气室(分光器)
带有光耦合器的双层检测气室
必要时可使用特殊滤光片
右图出示了红外通道的测量原理。加热到大约 700 °C 且为了平衡系统而能够移动的一个红外光源 (1) 通过分光器 (3) 分为两个相等的光束(样气光束和参比光束)。红外光源可左右移动以平衡光路系统。
参比光束通过充满 N2(非吸收红外光气体)的参比气室(8),然后未经衰减地到达右侧检测器(11)。样气束会通过样本室(7),然后流到检测器(10)左侧,根据样气的浓度不同有或多或少的衰减。检测气室内充满了特定浓度的待测气体组分。
6ES7288-1SR20-0AA0 | S7-200 SMART,CPU SR20,标准型 CPU 模块,继电器输出,220 V AC 供电,12 输入/8 输出 |
6ES7288-1ST20-0AA0 | |
6ES7288-1SR30-0AA0 | |
6ES7288-1ST30-0AA0 | S7-200 SMART,CPU ST30,标准型 CPU 模块,晶体管输出,24 V DC 供电,18 输入/12 输出 |
6ES7288-1SR40-0AA0 | S7-200 SMART,CPU SR40,标准型 CPU 模块,继电器输出,220 V AC 供电,24 输入/16 输出 |
6ES7288-1ST40-0AA0 | S7-200 SMART,CPU ST40,标准型 CPU 模块,晶体管输出,24 V DC 供电,24 输入/16 输出 |
6ES7288-1SR60-0AA0 | S7-200 SMART,CPU SR60,标准型 CPU 模块,继电器输出,220 V AC 供电,36 输入/24 输出 |
6ES7288-1ST60-0AA0 | S7-200 SMART,CPU ST60,标准型 CPU 模块,晶体管输出,24 V DC 供电,36 输入/24 输出 |
6ES7288-1CR40-0AA0 | S7-200 SMART,CPU CR40,经济型 CPU 模块,继电器输出,220 V AC 供电,24 输入/16 输出 |
6ES7288-1CR60-0AA0 | S7-200 SMART,CPU CR60,经济型 CPU 模块,继电器输出,220 V AC 供电,36 输入/24 输出 |
6ES7288-2DE08-0AA0 | S7-200 SMART,EM DI08,数字量输入模块,8 x 24 V DC 输入 |
6ES7288-2DR08-0AA0 | S7-200 SMART,EM DR08,数字量输出模块,8 x 继电器输出 |
6ES7288-2DT08-0AA0 | S7-200 SMART,EM DT08,数字量输出模块,8 x 24 V DC 输出 |
6ES7288-2DR16-0AA0 | S7-200 SMART,EM DR16,数字量输入/输出模块,8 x 24 V DC 输入/8 x 继电器输出 |
6ES7288-2DT16-0AA0 | S7-200 SMART,EM DT16,数字量输入/输出模块,8 x 24 V DC 输入/8 x 24 V DC 输出 |
6ES7288-2DR32-0AA0 | S7-200 SMART,EM DR32,数字量输入/输出模块,16×24 V DC 输入/16 x 继电器输出 |
6ES7288-2DT32-0AA0 | S7-200 SMART,EM DT32,数字量输入/输出模块,16 x 24 V DC 输入/16 x 24 V DC 输出 |
6ES7288-3AE04-0AA0 | S7-200 SMART,EM AI04,模拟量输入模块,4 输入 |
6ES7288-3AQ02-0AA0 | S7-200 SMART,EM AQ02,模拟量输出模块,2 输出 |
6ES7288-3AM06-0AA0 | S7-200 SMART,EM AM06,模拟量输入/输出模块,4 输入/2 输出 |
6ES7288-3AR02-0AA0 | S7-200 SMART,EM AR02,热电阻输入模块,2 通道 |
6ES7288-3AT04-0AA0 | S7-200 SMART,EM AT04,热电偶输入模块,4 通道 |
6ES7288-5CM01-0AA0 | S7-200 SMART,SB CM01,通信信号板,RS485/RS232 |
6ES7288-5DT04-0AA0 | S7-200 SMART,SB DT04,数字量扩展信号板,2 x 24 V DC 输入/2 x 24 V DC 输出 |
6ES7288-5AQ01-0AA0 | S7-200 SMART,SB AQ01,模拟量扩展信号板,1 x 12 位模拟量输出 |
检测器被设计成双层结构。谱吸收波段的中间位置的光优先被上层检测气室吸收,边缘波段的光几乎同样程度地被上层检测气室和下层检测气室吸收。上层检测气室和下层检测气室通过微流量传感器(12)连接在一起。这种耦合意味着吸收光谱的带宽很窄。
光耦合器(13)延长了下层检测气室的光程长度。改变滑动调节件(14)的位置,可以改变下层检测气室的红外吸收。因此,最大限度减少某个干扰组分的影响是可能的。
断束器(5)在射束分离器和样本室之间旋转,并周期性的交替中断两个气体射束。如果在样本室中发生吸收,就会在两个检测器电平间产生脉动流,并由微流量传感器(12)转换成电气信号。
微流量传感器中有两个被加热到大约 120牥C 的镀镍格栅,这两个镀镍格栅和两个电阻形成惠斯通电桥。脉动气流与镍格栅的稠密分布一起引起了格栅电阻变化。这回导致桥路中的偏移,偏移量取决于样气的浓度。
注意
进入到分析仪的样气必须不含灰尘。要防止样本室内发生冷凝。因此,大多数应用中有必要对气体进行改性。
在分析仪所处的环境空气中不含有高浓度的被测组分。
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