硫化氫具有強(qiáng)烈的毒性和腐蝕性，在一些工業(yè)生產(chǎn)如采礦、含硫石油開(kāi)采與提煉、天然氣開(kāi)采與運(yùn)輸過(guò)程中，均存在硫化氫產(chǎn)生與泄漏的風(fēng)險(xiǎn)。為了控制硫化氫氣體泄漏可能對(duì)人體健康及環(huán)境造成的污染威脅，研究一種高靈敏度的監(jiān)測(cè)方法具有十分重要的研究意義和應(yīng)用價(jià)值?，F(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法中滴定顯色法需要取樣，并對(duì)樣氣進(jìn)行預(yù)處理，過(guò)程繁瑣，定量精度差，而且得到的數(shù)據(jù)嚴(yán)重滯后于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的氣質(zhì)變化；電化學(xué)傳感器響應(yīng)時(shí)間較長(zhǎng)，使用壽命較短，并且監(jiān)測(cè)范圍小，因此，以上方法均不滿足高靈敏度硫化氫在線監(jiān)測(cè)需要。有限的幾種從國(guó)外進(jìn)口的在線分析儀器，由于價(jià)格昂貴，目前*于少數(shù)氣井和集氣站使用，而且還在不同程度上存在著使用維護(hù)困難，易受現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及各種污染物干擾二不夠穩(wěn)定可靠等問(wèn)題。

光學(xué)檢測(cè)方法在氣體在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，主要包括差分吸收激光雷達(dá)法（DIAL）、非色散紅外法（NDIR）、傅里葉變換紅外光譜法（FTIR）、差分光學(xué)吸收色譜法（DOAS）和可調(diào)諧激光吸收光譜法（TDLAS）等。由于硫化氫含量相對(duì)較低，并且常與其他氣體混合存在，因此要求監(jiān)測(cè)方法具有較高的靈敏度，以及較強(qiáng)特異性。DIAL與NDIR法檢測(cè)靈敏度相對(duì)較低，F(xiàn)TIR方法需要比較復(fù)雜的建模處理方法，DOAS方法往往針對(duì)紫外波段范圍內(nèi)吸收明顯的氣體有效，在硫化氫氣體檢測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用受到一定限制，而TDLAS技術(shù)具有實(shí)時(shí)在線、操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)快速和精確穩(wěn)定的特點(diǎn)，能夠彌補(bǔ)現(xiàn)有測(cè)量方法的不足。

氣體分子的內(nèi)在結(jié)構(gòu)決定了其*的自然振動(dòng)頻率。當(dāng)入射光束剛好滿足被測(cè)分子的自然振動(dòng)頻率時(shí)，該分子便會(huì)吸收入射光束的能量。當(dāng)局有該選定頻率的一定強(qiáng)度的光束通過(guò)樣品池時(shí)，由于被測(cè)氣體的吸收作用，光束的強(qiáng)度會(huì)產(chǎn)生衰減。為了進(jìn)一步提高濃度測(cè)量的信噪比，在實(shí)際的測(cè)量中采用波長(zhǎng)調(diào)制技術(shù)。其原理是在原有的激光驅(qū)動(dòng)型號(hào)中加載一個(gè)高頻正弦信號(hào)，產(chǎn)生的激光信號(hào)經(jīng)過(guò)氣體介質(zhì)吸收后，利用鎖相放大器解調(diào)制，得到其二次諧波信號(hào)。

TDLAS技術(shù)基于激光調(diào)諧與鎖相放大技術(shù)，光源采用可調(diào)諧激光器，利用溫度或者電流調(diào)諧方式使激光器波長(zhǎng)掃過(guò)待測(cè)氣體特征吸收峰，并采用鎖相方法提起吸收信號(hào)中二次諧波分量，根據(jù)吸收峰強(qiáng)度計(jì)算氣體濃度。該方法具有速度快、靈敏度高、檢測(cè)范圍大、信號(hào)抗*力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在各種氣體在線監(jiān)測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

TDLAS檢測(cè)核心技術(shù)是激光二極管調(diào)諧與鎖相檢測(cè)技術(shù)，系統(tǒng)組成如圖所示：

檢測(cè)系統(tǒng)主要組成包括激光器調(diào)諧電路與激光器單元、檢測(cè)器與鎖相放大模塊以及數(shù)據(jù)處理單元。激光器調(diào)諧電路通過(guò)溫度與電流調(diào)諧兩種方式對(duì)激光器輸出波長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)諧。溫度調(diào)諧范圍較大，可以保證激光器輸出波長(zhǎng)范圍覆蓋硫化氫氣體吸收范圍，電流調(diào)諧速率較快，可以提高測(cè)定精度與靈敏度。首先采用溫度調(diào)諧方式確定工作波長(zhǎng)區(qū)間，然后用正弦電流驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)激光器進(jìn)行調(diào)諧。鎖相檢測(cè)部分利用激光調(diào)諧電路輸出正弦信號(hào)作為參考信號(hào)，結(jié)合相敏檢波原理，從光電檢測(cè)單元測(cè)量到的氣體吸收信號(hào)中提取二次諧波分量，并擬合獲得硫化氫氣體吸收線型，穿輸入數(shù)據(jù)處理單元，根據(jù)吸收峰強(qiáng)度可建模處理計(jì)算硫化氫氣體濃度。

可調(diào)諧激光吸收光譜法的硫化氫在線分析系統(tǒng)，測(cè)量精度高、響應(yīng)速度快，且維護(hù)成本低、操作方便簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，能夠彌補(bǔ)現(xiàn)有測(cè)量方法的不足。

產(chǎn)品特點(diǎn)：

1、使用量程范圍廣，精度高，可以測(cè)量ppmv到百分量級(jí)H2S;

2、覆蓋脫硫前后H2S和總硫濃度測(cè)量;

3、測(cè)量過(guò)程連續(xù)不間斷，無(wú)死區(qū);

4、不受背景氣體如CH4和CO2干擾，在惡劣工業(yè)環(huán)境中運(yùn)行穩(wěn)定可靠;

5、無(wú)轉(zhuǎn)動(dòng)部件,需專門維護(hù),簡(jiǎn)單易用;

6、自動(dòng)定期校準(zhǔn)零點(diǎn)和讀數(shù);

7、探頭使用壽命長(zhǎng)達(dá)7到10年，無(wú)需更換;

8、總硫分析儀采用低溫水解技術(shù)，安全性高;

9、ppmv和mg/m³單位可根據(jù)用戶需求設(shè)置;

10、不銹鋼材質(zhì)，整機(jī)防硫處理，耐腐蝕性強(qiáng)。

技術(shù)參數(shù)

測(cè)量范圍：H2S：0-100ppmv

精度：±2%F.S.

重復(fù)性：≤±2%F.S.

數(shù)據(jù)更新時(shí)間：默認(rèn)1s/次

輸出：4-20mA、RS485、上下限報(bào)警

箱體材質(zhì)：不銹鋼

防爆等級(jí)：ExibⅡBT4

防護(hù)等級(jí)：IP65

入口樣氣要求：

溫度：38±2℃

濕度：0-40RH%(不含水、油液滴)

壓力：100kpa±10kpa，壓力

流量：300-800mL/min，保持穩(wěn)定

凈度：無(wú)粉塵或顆粒物

環(huán)境要求：工作溫度：20~40℃，溫度波動(dòng)不超過(guò)1℃/h

供電要求：220-240V 50Hz AC，≤200W

適應(yīng)工況：天然氣、高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣等可燃?xì)夤r

產(chǎn)品外觀：

產(chǎn)品尺寸：

顯示界面展示

案例