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差分吸收气体分析激光雷达

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  • 【分享】激光雷达/激光探测及测距系统

    【分享】激光雷达/激光探测及测距系统

    激光雷达可以按照所用激光器、探测技术及雷达功能等来分类。目前激光雷达中使用的激光器有二氧化碳激光器,Er:YAG激光器,Nd:YAG激光器,喇曼频移Nd:YAG激光器、GaAiAs半导体激光器、氦-氖激光器和倍频Nd:YAG激光器等。其中掺铒YAG激光波长为2微米左右,而GaAiAs激光波长则在0.8-0.904微米之间。根据探测技术的不同,激光雷达可以分为直接探测型和相干探测型两种。其中直接探测型激光雷达采用脉冲振幅调制技术(AM),且不需要干涉仪。相干探测型激光雷达可用外差干涉,零拍干涉或失调零拍干涉,相应的调谐技术分别为脉冲振幅调制,脉冲频率调制(FM)或混合调制。按照不同功能,激光雷达可分为跟踪雷达,运动目标指示雷达,流速测量雷达,风剪切探测雷达,目标识别雷达,成像雷达及振动传感雷达。激光雷达最基本的工作原理与无线电雷达没有区别,即由雷达发射系统发送一个信号,经目标反射后被接收系统收集,通过测量反射光的运行时间而确定目标的距离。至于目标的径向速度,可以由反射光的多普勒频移来确定,也可以测量两个或多个距离,并计算其变化率而求得速度,这是、也是直接探测型雷达的基本工作原理。由此可以看出,直接探测型激光雷达的基本结构与激光测距机颇为相近。相干探测型激光雷达又有单稳与双稳之分,在所谓单稳系统中,发送与接收信号共同在所谓单稳态系统中,发送与接收信号共用一个光学孔径。并由发射/接收(T/R)开头隔离。T/R开关将发射信号送往输出望远镜和发射扫描系统进行发射,信号经目标反射后进入光学扫描系统和望远镜,这时,它们起光学接收的作用。T/R开关将接收到的辐射送入光学混频器,所得拍频信号由成像系统聚焦到光敏探测器,后者将光信号变成电信号,并由高通滤波器将来自背景源的低频成分及本机振荡器所诱导的直流信号统统滤除。最后高频成分中所包含的测量信息由信号和数据处理系统检出。双稳系统的区别在于包含两套望远镜和光学扫描部件,T/R开关自然不再需要,其余部分与单稳系统的相同。美国国防部最初对激光雷达的兴趣与对微波雷达的相似,即侧重于对目标的监视、捕获、跟踪、毁伤评(SATKA)和导航。然而,由于微波雷达足以完成大部分毁伤评估和导航任务,因而导致军用激光雷达计划集中于前者不能很好完成的少量任务上,例如高精度毁伤评估,极精确的导航修正及高分辨率成像。较早出现的一种激光雷达称为“火池”,它是由美国麻省理工学院的林肯实验室投资,于60年代末研制的。70年代初,林肯实验室演示了火池雷达精确跟踪卫星,获得多普勒影像的能力。80年代进行的实验证明,这种CO2激光雷达可以穿透某些烟雾,识破伪装,远距离捕获空中目标和探测化学战剂。发展到80年代末的火池激光雷达,采用一台高稳定CO2激光振荡器作为信号源,经一台窄带CO2激光放大器放大,其频率则由单边带调制器调制。另有工作于蓝-绿波段的中功率氩离子激光与上述雷达波束复合,用于对目标进行角度跟踪,而雷达波束的功能则是收集距离――多普勒影像,实时处理并加以显示。两束波均由一个孔径为1.2M的望远镜发射并接收。据报道,美国战略防御局和麻省理工学院的研究人员于1990年3月用上述装置对一枚从弗吉尼亚大西洋海岸发射的探空火箭进行了跟踪实验。在二级点火后6分钟,火箭进入亚轨道,即爬升阶段,并抛出其有效负载,即一个形状和大小均类似于弹道导弹再入飞行器的可充气气球。该气球有气体推进器以提供与再入飞行器和诱饵的物理结构相一致的动力学特性。目标最初由L波段跟踪雷达和X波段成像雷达进行跟踪。并将这些雷达传感器取得的数据交给火池激光雷达,后者成功地获得了距离约800千米处目标的像。[~116966~][~116967~][~116968~][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/01/201701191651_624049_1602049_3.jpg[/img]

  • 激光雷达,求解

    各位好! 很想了解激光雷达方面的知识,一直想知道激光雷达上使用的激光器到底事哪一款,有大神知道吗???

  • 国产厂商速腾聚创登陆港交所,成为全球最高市值激光雷达企业

    近日,国产激光雷达企业速腾聚创科技有限公司(以下简称“速腾聚创”)在香港联交所主板挂牌上市,成为港股激光雷达第一股,2024年中国传感器产业第一股。本次IPO最终发售价定为每股43.00港元 ,全球发售2290.98万股股份,募资总额为9.85 亿港元,速腾聚创上市后股票很快破发,截至当日收盘,公司市值193.2亿港元,成为全球市值最高的激光雷达企业。速腾聚创是激光雷达及感知解决方案市场的全球领导者,通过芯片、激光雷达平台与感知算法三大核心技术闭环,为市场提供具有信息理解能力的智能激光雷达系统,颠覆传统激光雷达硬件纯信息收集的定义。据介绍,速腾聚创是全球最早实现车规级固态激光雷达量产的激光雷达公司,也是全球首家开启车规级激光雷达项目量产交付的激光雷达公司。截至2023年3月31日,与全球其他激光雷达公司相比,速腾聚创服务的汽车整车厂和一级供应商数量最多、拥有前装量产定点车型最多及实现SOP车型最多。截至2023年12月18日,速腾聚创已取得21家汽车整车厂及一级供应商的超60款车型的量产定点订单,其中帮助24款车型实现SOP。出货量方面,截至2023年10月31日止,前十个月,速腾聚创的激光雷达产品及用于 ADAS应用的激光雷达产品的销量分别为约136,000台及约121,700台,较2022年同期的约40,700 台及24,400台分别大幅增加,并且超过2020~2022年前三年出货量总和。此外,10月份单月激光雷达销量近30000台,创单月销量历史记录。2024年,速腾聚创激光雷达的预计交付量或将超过100万颗,其中速腾聚创激光雷达产品更是供货问界M7/M5、小鹏G9/X9、极氪007、比亚迪仰望U8等众多明星车型。[来源:仪器信息网] 未经授权不得转载[align=right][/align]

  • 激光雷达市场前景可期!到2024年市场价值将达到22.73亿美元

    激光雷达市场前景可期!到2024年市场价值将达到22.73亿美元

    [font=宋体][size=14.0000pt]随着人工智能的发展,汽车、机器人和其他机器正在变得越来越智能,归功于一些可以帮助智能机器更加自主地工作和导航的技术发展[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]来看[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体]激光雷达([/font]LiDAR)就是自动驾驶变革的关键技术之一[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]。[/size][/font][align=center][img=,500,333]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/11/201911251522201402_1665_3430007_3.png!w500x333.jpg[/img][/align][font=宋体][size=14pt]LiDAR(激光雷达解决方案)技术采用了先进的计算机视觉和雷达传感器技术,是自动驾驶汽车在行驶过程中避免碰撞和安全行驶的重要组成部分之一。在此之前,该技术仅仅是光成像测距和检测的缩写。但是现在它已经成为下一代汽车技术的代名词了。主要通过向目标物体发射激光束和接收从目标对象上反射回来的激光束来测算目标的位置、速度等特征量,感知车辆周围环境,并形成精度高达厘米级的 3D 环境地图,为下一步的车辆操控建立决策依据。[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]近几年[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]智能驾驶产业的繁荣变得炙手可热,有关激光雷达话题的讨论也空前热烈。[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]同时[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]越来越多的汽车制造商和半导体厂商涉足智能驾驶和自动驾驶这一领域[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt],接下来工采网小编和大家一起了解一下激光雷达市场发展如何?[/size][/font][font=宋体][size=14pt][font=宋体]近日,[/font]MarketsandMarkets™ 发布了最新的2024年激光雷达市场的全球预测研究报告,报告指出,激光雷达市场规模预计将从2019年的8.44亿美元增长到2024年的22.73亿美元,2019年-2024年的复合年增长率为18.5%。[/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体]据悉,该报告按照激光雷达的类型(机械、固态)、安装类型、服务(航测、地理信息系统服务)、应用(走廊测绘、环境、工程、[/font]ADAS和无人驾驶汽车)、组件、范围和地理等角度,对激光激光雷达市场进行了全面预测。 [/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt]具体分析如下:[/size][/font][b][font=宋体][size=14pt]按照类型区分[/size][/font][/b][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体],固体激光雷达预计在[/font]2019年至2024年之间达到更高的复合年增长率。固态激光雷达市场的高复合年增长率归因于激光雷达在汽车和机器人行业的应用范围不断扩大。传统的激光雷达系统依赖于机械运动零件,这些零件必须精确才能获得自主导航所需的精确测量值。固态激光雷达完全建立在硅芯片上,它没有任何运动部件,这使其对振动的抵抗力更强、尺寸更小,从而降低了生产成本并实现了大批量制造。固态设计是在没有电动机械扫描的情况下构建的,预计有望将其用于量产的汽车激光雷达解决方案,也有望应用于自主机器人、无人机和汽车。[/size][/font][b][font=宋体][size=14pt]按照安装类型区分[/size][/font][/b][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体],地面激光雷达预计在[/font]2019年至2024年之间达到更高的复合年增长率。地面激光雷达系统可以是固定的,也可以是移动的。它们借助三脚架和平衡组件放置在移动平台上,例如运动型多功能车(SUV)或全地形车(ATV),地面激光雷达系统比机载激光雷达系统便宜。汽车领域正在成为移动式地面激光雷达系统的一个应用领域,配备先进驾驶辅助系统(ADAS)的高档车数量每年都在增加,预计这将进一步推动移动式地面激光雷达系统的市场。[/size][/font][b][font=宋体][size=14pt]按照范围区分[/size][/font][/b][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体],中程激光雷达预计将在[/font]2019年至2024年实现最高复合年增长率。中程激光雷达用于探测200-500米范围内的物体。该激光雷达用于工程、测绘、环境和勘探应用。使用中程激光雷达时,精度和成本效益是首要问题。这些激光雷达传感器用于提供2D和3D实时数据,以便轻松识别200-500m范围内的物体。在工程和建筑应用中使用中程激光雷达的推动下,预计中程激光雷达的市场将以最快速度增长。[/size][/font][b][font=宋体][size=14pt]按区域划分[/size][/font][/b][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体],在整个预测期内,亚太[/font]LiDAR市场预计将以最高复合年增长率增长。亚太地区的激光雷达市场预计将在预测期内以最高复合年增长率增长。这一市场的增长可归因于基础设施建设的增加、对森林管理的日益重视以及该地区采矿活动的增长导致的测绘业务的增加。随着机载和地面激光雷达系统应用的不断增加,以及该地区测绘活动的日益增多,预计将推动亚太地区对激光雷达的需求。 [/size][/font][font=宋体][size=14.0000pt][font=宋体]总体上来说,激光雷达系统在无人机、工程和建筑应用中的采用率将越来越高;激光雷达在地理信息系统([/font]GIS)应用中的使用越来越多;4D激光雷达的出现是推动激光雷达市场增长的主要因素。汽车巨头对激光雷达初创公司的投资增加;随着固态、MEMS、闪存激光雷达和其他激光雷达技术的采用,带来了技术转移;利用传感器融合开发更好的地理空间解决方案,为激光雷达市场带来了增长机会。 [/size][/font]

  • MILS-F31迷你型激光雷达

    MILS-F31迷你型激光雷达

    MILS-F31迷你型激光雷达采用时间飞行(TOF)测距原理,结合了光学、电学机械运动学等多学科领域前沿技术,MILS-F31能够实现270°视场角、8米范围内的±3cm的准确测量。MILS-F31是一款工业级别的扫描式迷你型激光雷达,内嵌成熟的避障算法,支持16个区域组的避障设置,可广泛应用于AGV、机器人的避障场合。激光防护等级1级,人眼安全 大视场、准确测量、避障区域可灵活设置 准确温控设计,工作温度范围- 25℃~ + 50℃ 抗强光,性光路设计、多级滤光处理 体积小巧,易装配,适用于多种AGV机型。[img=,690,460]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/06/202306140951318838_9210_5922841_3.jpg!w690x460.jpg[/img]

  • 【新品】禾赛重磅发布“性能王牌”AT512,重新定义激光雷达行业标杆

    [color=#000000]1月9日,禾赛科技正式发布面向搭载智能驾驶系统量产车市场的“性能王牌”产品—— [b]512 线超高清超远距激光雷达 AT51[/b]2。作为禾赛 AT 系列的“综合性能巅峰之作”,AT512 展现了激光雷达技术的突破性进展,主要面向对性能、可靠性、安全性有极高要求的高端智能驾驶量产车型。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/fd4fc976-d78f-4c3c-9452-1cb74cc6a92f.jpg[/img][/align][color=#000000]AT512 搭载禾赛最新的[b]第四代自研芯片[/b],通过引入 3D 堆叠、光噪抑制等前沿技术,以极致的光学收发效率、顶尖的垂直整合能力,在体积不变的情况下实现了性能全面升级,参数拉满。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/33f29afb-d9a0-4466-a7e5-44881c63441c.jpg[/img][/align][size=18px][b][color=#000000]测距能力翻倍[/color][/b][/size][size=18px][b][color=#000000]多项参数超越市场同类[/color][/b][/size][color=#000000]作为高阶智能驾驶必备传感器之一,激光雷达凭借抗干扰、真三维、高置信度等优势,已逐渐成为智能车型的标配。激光雷达拥有更远距离的测距能力,意味着智能汽车能够在更远处发现潜在危机,为系统决策提供更多的反应时间,从而极大地提高行车安全性及舒适性。[/color][color=#000000]AT512 可实现 300 米标准测远(@10% 反射率),相比 AT128 提升了 50%。[b]最远测距达到 400 米,是市场同类远距激光雷达的 2 倍[/b]。无论是 400 米的车辆还是行人都能敏锐捕捉,极大提升了车辆对周围环境的感知能力,让车辆[b]至少提前一倍距离发现目标[/b],为系统安全决策[b]增加了 40% 以上的反应时间[/b],最大程度守护智驾安全。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/d7c7058b-edf5-440d-b554-5c83d77d6fa2.jpg[/img][/align][align=right][color=#7f7f7f]400 米外分辨率对比[/color][/align][size=18px][b][color=#000000]搭载最新第四代自研芯片[/color][/b][/size][size=18px][b][color=#000000]1230万点频[/color][/b][/size][size=18px][b][color=#000000]实现超高清三维感知[/color][/b][/size][color=#000000]禾赛的前三代自研激光雷达芯片均已实现成功量产并且大规模交付。基于多款自研芯片的成功经验,禾赛最新的第四代自研芯片集成度再上一个台阶,能够实现每秒最高处理点数[b]超过 1 亿个点的超高性能[/b]。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/6768e9f7-e969-4cfc-b6de-242d99da0882.jpg[/img][/align][color=#000000]得益于禾赛第四代芯片大幅提升的集成度,AT512 以[b]每秒约 1230 万的超高点频[/b]为汽车提供图像级超清晰三维感知,拥有[b]全局均匀的 0.05° x 0.05° 角分辨率[/b],[b]点云密度是 AT128 的 8 倍[/b],同时也达到市场上其他同类远距产品的[b] 10 倍以上[/b]。可以说,无论是测远还是分辨率,AT512 均可视为当前市场 ADAS 远距激光雷达综合性能的巅峰之作。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/d0b4b42d-d151-423d-9b91-c5d9fb7ce52b.jpg[/img][/align][align=right][color=#7f7f7f]AT512 点云展示,10Hz,单帧效果[/color][/align][size=18px][b][color=#000000]AT系列平台化架构产品[/color][/b][/size][size=18px][b][color=#000000]可靠性与量产交付能力保证[/color][/b][/size][color=#000000]作为 ADAS 远距主雷达,禾赛 AT 系列采用高度集成化的芯片收发模块、稳定可靠的一维扫描,兼具性能、成本和可靠性,且点云模式均匀规整,有利于感知算法的适配。AT512 沿用 AT 系列成熟的平台化架构设计,可靠性和量产制造性均已成功经过市场验证,与 AT128 统一的点云模式和更小的高度尺寸,让汽车硬件切换升级更加高效。[/color][color=#000000]目前,AT 系列已经获得了包括上汽、一汽在内的 15 家领先主机厂和 Tier-1 客户超 50 多个车型的前装量产项目定点。自成立以来,禾赛激光雷达[b]累计交付量突破 30 万台[/b],[b]是全球首个创下此里程碑的车载激光雷达公司[/b],并在去年 12 月实现[/color][b][color=#000000]单月交付量突破 [/color][color=#000000]5 [/color][color=#000000]万台 [/color][/b][color=#000000],再次刷新行业单月交付记录。禾赛激光雷达已经在 10 万台+的量级上,成功经历了超过一年时间的用户实际使用质量验证,面对严寒、酷暑、震动、灰尘、雨雪等严苛工况,禾赛激光雷达始终保持着出色的性能表现和稳定性,赢得客户的青睐与信任。[/color][color=#000000]AT512 的发布重新定义了激光雷达行业性能标杆,参数拉满下的卓越性能将为高端智能驾驶量产车型提供超高清、超远距的三维感知能力,助力带来更安全舒适的智能驾驶体验。作为激光雷达技术突破性进展的体现,AT512 再次印证了禾赛在自研技术方面的全球领先地位。凭借前沿的研发技术和卓越的创新能力,禾赛将引领车载激光雷达行业迈向新高度。[/color][来源:禾赛科技][align=right][/align]

  • 【我们不一YOUNG】+可调谐半导体激光器吸收光谱监测气体技术应用

    可调谐半导体激光器吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)技术简称 TDLAS 技术,该技术是根据气体选择吸收理论为基础,即不同的气体只对特定波长范围内的光进行吸收,利用可调谐半导体激光器可以输出窄带激光的特点,波长可以通过电流和温度控制调谐的特点,将激光器输出波长控制在待测气体吸收波长附近扫描输出。这样在激光透射气体前后会产生光强差,只需测得这个光强差即可获得气体浓度信息。这种技术可以实现对甲烷气体的在线实时测量,并且由于每种气体的吸收波长峰值不同,因此在检测单一气体浓度时不容易被其他气体干扰,灵敏度较高,分辨率较高,并且由于近年来半导体激光器的发展,可做到检测装置的小型化,为该技术在实际生产生活中的应用提供了便利条件,有相当广阔的发展应用前景。

  • 【分享】激光气体现场在线分析仪技术与产品应用

    现场在线(in-situ)分析测量工业过程气体成分含量,在世界工业领域中显得越来越重要。 现场在线气体分析测量也是复杂工业过程和排放最重要的领域之一。特别是用户对低含量和高精度气体分析测量的需要,也要求气体分析仪制造商采用更新、更先进的技术。 满足此需要是挪威纳斯克公司开发激光气体现场在线分析仪的主要目的。纳斯克公司能提供基于独特技术、比传统气体分析产品更具优越性能的一系列激光气体现场在线分析仪。 激光气体现场在线分析仪开创了工业过程和排放气体测量新领域。通过先进的固态二极管激光技术、光学解决方案、光谱学和坚固的工业设计等独特技术,激光气体现场在线分析仪能工作在无来自其它气体交叉干扰影响情况下。过程压力可达5 bar,温度超过1600℃。 - 测量原理 激光气体现场在线分析仪是光学仪器,从温度稳定、单模二极管激光器发射激光到发射器直径方向相对的接收器上。二极管激光器工作在室温附近。 传统在线(on-line)分析仪如红外(IR)在线分析仪通常受来自其它气体成分(包括粉尘、水分背景成分等)交叉干扰影响,此问题在探测含量很低时,显得越来越严重。对照采用宽带光谱过滤的传统IR红外在线分析仪,激光气体现场在线分析仪采用在[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/1p][color=#3333ff]近红外光谱[/color][/url]范围内的单线光谱技术。 单线光谱测量技术基于在近红外区域内对被测气体单吸收线的挑选。通过对所选吸收线光谱分析,使得在所选吸收线波长内无其它气体的吸收线(无交叉吸收干涉)。然后,通过调节二极管激光器温度和驱动电流,将二极管激光器频率调整对应到气体的单吸收线。激光光谱宽度相应调整到比被测气体单吸收线光谱宽度更窄。通过改变二极管激光器的电流,包含单吸收线的激光波长被扫描发射出来。 在激光扫描发射期间,作为波长的一个特性,接收单元探测到的光强度将发生变化,且此变化仅仅是来自于激光器与接收器之间光通道内被测气体分子对光线的吸收。探测到的单吸收线的形状和尺寸,用来计算发射器和接收器之间的气体含量。其它气体的吸收线不会出现在所选波长范围内,因此不会对单吸收线产生干扰,从而影响气体含量测量。 激光气体现场在线分析仪不受过程气体中分水、粉尘或视窗上污染物等吸收影响,这是由于气体含量的计算是基于独特单吸收线尺寸和形状,因此实现了更可靠的测量,并减少了维护的需要。 - 安装 由于其小而坚固的机械单元,激光气体现场在线分析仪很容易安装。由三个基本单元组成: 发射单元,带吹扫、调整机构、DN50安装 接收单元,带吹扫、调整和标定机构、DN50安装 电子单元,带显示器 发射和接收单元通过自身法兰直接装配到焊接在管道或烟道上的DN50/PN10或PN16法兰上,也可在它们之间插入带法兰阀门(推荐球阀)。安装时需联一台PC电脑到分析仪电子单元上,运行服务软件来进行。 光学视窗、不锈钢法兰和吹扫机构建立了过程气体和分析仪的接口。为了防止粉尘和其它污染物在视窗上的聚集,需用干且无油压缩空气、气体(一般为氮气)或风扇连续吹扫。 分析仪的调整通过调节发射器和接收器的法兰来进行。防止在安装和维护时过程气体泄露的阀(推荐球阀)可安装在过程气体和法兰之间,这些阀也保护了视窗。 - 维护 坚固的工业设计和连续吹扫,使得激光气体现场在线分析仪维护非常容易、维护工作量相当少(几乎接近于免维护)。由于无运动部件在仪器中,因此预防性维护有限到只需目测检查和清洁光学视窗。经验显示维护周期通常超过三个月且简单到只需清洁光学视窗。由于关键的参数已被内部检测,若需在推荐的维护周期以外进行维护,仪器会给出提醒。 - 标定 激光气体现场在线分析仪出厂时已标定好,首次使用无需标定,重标定至少在六个月或几年以后才需要。由于分析仪所采用的先进技术,标定非常容易。可通过向接收单元内置的“流体通过单元”吹入标定气进行标定,因此可进行现场在线标定,无需拆下发射和接收单元。标定通过PC来进行,标定过程非常容易——运行在PC中的服务软件完成全部的计算任务。也可选用标定管离线标定。 - 输入和输出信号 激光气体现场在线分析仪提供三种主要气体含量输出信号,作为标准信号: 4-20 mA模拟量输出测量值、500 Ω Max.,隔离。 电子单元上的显示(LCD):气体含量、光强、警告和错误信息 电子单元上RS 232口 选项:光纤信号输出测量值(同步ASCII格式) - 服务软件 激光气体现场在线分析仪包含发射器、接收器和电子单元。在安装、维护和标定时通过RS 232和PC 电脑通讯,也可通过MODEM和PC远程通讯。分析仪服务软件特别设计,用来完成所有必须的操作,如设置输出范围、气体温度和压力、光通道长度等。 - 总结 激光气体现场在线分析仪具坚固的设计,并采用了目前世界最先进技术。因此适合于高精度排放测量和过程控制应用。包含以下特征: 连续、现场在线测量 高灵敏度和高精度 响应时间一般小于2秒 可选的测量范围 可选的输出单位 工作在0.1到5 bar压力,气体温度超过1600℃ 容易安装 极少而又简单的维护需要 内置吹扫、标定机构 无需进行气体采样预处理 无其它气体交叉干扰(不受粉尘、水分、背景成分等影响) 视窗上粉尘和污物对测量无影响

  • 毫感科技获数千万Pre-A轮融资,聚焦4D高分辨率毫米波雷达

    [color=#000000]2024年1月,4D高分辨率毫米波雷达研发商苏州毫感科技有限公司(以下简称“毫感科技”)已完成数千万元Pre-A轮融资。本轮融资由欣柯创投领投。[/color][color=#000000]天眼查信息显示,自2021年7月成立至今,毫感科技已累计完成三轮融资。欣柯创投表示,期待与毫感科技共同见证4D毫米波雷达在自动驾驶领域的全面普及。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/2fcbd248-38e7-4fca-8ebd-639828b8c6a5.jpg[/img][/align][color=#000000]毫感科技产品定位于高通道数的4D成像雷达芯片,主要专注在两个方向。一个是高性能的MMIC,主要适用于前向的探测,提供高分辨率以及长距离的探测;另一个是高集成度的SOC,可降低成本,作为前向或者环视雷达,应用于辅助驾驶、自动泊车等。[/color][color=#000000]4D成像雷达是一种延伸的毫米波技术,能够在高速公路和复杂的城市场景中,探测距离达300米的各种物体。[/color][color=#000000]对比传统雷达,4D成像雷达增加了对目标高度维度数据的探测和解析,在探测距离、速度、水平角三个维度之上还能给出俯仰角信息,可以实时追踪物体的运动轨迹,更具备“成像”能力。[/color][color=#000000]此外,从目前来看,对比激光雷达,4D成像雷达的成本优势也较为突出。[/color][color=#000000]基于上述这些优势,业界针对L2+级别智能驾驶,已经逐步出现“弱硬件强算法”的4D成像雷达视觉方案替代“强硬件弱算法”的激光雷达方案的声音。当然,也有不少业内人士表示,随着自动驾驶往更高级别发展,仍需要激光雷达进行加持,未来多传感器融合方案将是必然。[/color][color=#000000]尽管当前整个4D成像雷达市场仍处于发展的早期,但是由于汽车行业竞争越来越激烈,降本增效压力也变得愈发突出,这也进一步促进4D成像雷达市场以飞快的速度成长。[/color][color=#000000]事实上,回顾刚刚过去的2023年,不难发现毫米波雷达赛道的热情就一路高涨,这也直接反映在资本市场上。[/color][color=#000000]据不完全统计,算上最新获得融资的毫感科技,从2023年以来,国内至少已有10家4D毫米波雷达企业获得融资,已披露融资总额远超十亿元。值得一提的是,2023年8月,国内“激光雷达第一股”禾赛科技CEO李一帆还出手投资了4D雷达新创公司傲图科技,可见该细分市场的热度不一般。[/color][align=center][img]https://img1.17img.cn/17img/images/202401/uepic/8cdd1de0-6a08-443e-aa70-ab6674bf3ec5.jpg[/img][/align][color=#000000]从全球范围看,像是高级辅助驾驶巨头Mobileye近几年一直在大力研发4D成像雷达芯片以及系统方案,特斯拉2023年也在HW4.0上面安装了自研的4D成像雷达模组。2023年以来,包括吉利、红旗、长安、上汽、比亚迪、理想等多家车企宣布定点或上车4D毫米波成像雷达。[/color][来源:MEMS][align=right][/align]

  • 【我们不一YOUNG】+温室气体监测技术研究现状

    目前主流的温室气体监测技术是以光和气体组分的相互作用为物理机制,根据目标组分的特征光谱,借助光谱解析算法,再结合光机电算工程技术,实现温室气体浓度在不同时间、空间、距离下的非接触定量反演。常见的温室气体光谱学检测技术主要包括非分散红外光谱技术(NDIR)、傅立叶变换光谱技术(FTIR)、差分光学吸收光谱技术(DOAS)、差分吸收激光雷达技术(DIAL)、可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)、离轴积分腔输出光谱技术(OA-ICOS)、光腔衰荡光谱技术(CRDS)、激光外差光谱技术(LHS)、空间外差光谱技术(SHS)等。其中,NDIR技术利用气体分子对宽带红外光的吸收光谱强度与浓度成正比的关系,进行温室气体反演,具有结构简单、操作方便、成本低廉等优点,但仪器的光谱分辨率和检测灵敏度较低。FTIR技术通过测量红外光的干涉图,并对干涉图进行傅立叶积分变换,从而获得被测气体红外吸收光谱,能够实现多种组分同时监测,适用于温室气体的本底、廓线和时空变化测量及其同位素探测,仪器系统较为复杂,价格比较昂贵。DOAS也是一种宽带光谱检测技术,能够实现多气体组分探测,仪器光谱分辨率较低,易受水汽和气溶胶的影响。DIAL技术是一种利用气体分子后向散射效应进行气体遥感探测的光谱技术,具有高精度、远距离、高空间分辨等优点,系统较为复杂,成本较高。TDLAS技术利用窄线宽的可调谐激光光源,完整地扫描到气体分子的一条或几条吸收谱线,具有响应速度快、灵敏度高、光谱分辨率高等优势,能够实现温室气体原位点式和区域开放式探测,对于多气体组分探测通常需要多个激光器复用实现。CRDS和OA-ICOS技术均属于小型化的气体原位探测技术,在温室气体监测方面,能够实现很高的检测灵敏度,成本比TDLAS要高。LHS和SHS都属于高精度、高光谱分辨的气体检测技术,适用于温室气体的柱浓度或垂直廓线探测,可用于地基和星载大气探测领域。虽然光谱学检测技术的原理各不相同,但基本都是基于温室气体在红外波段的特征吸收光谱来进行浓度反算的,针对不同的应用场景,综合上述技术的测量优势,可以实现多空间尺度、多时间尺度、多气体组分的连续自动监测,满足生态、环境、气候研究对温室气体排放监测的多样需求。在温室气体高灵敏探测技术方面,以美国Picarro、ABB为代表的气体分析仪器公司,开发了高性能的CRDS、OA-ICOS气体检测仪器,在国内大气背景站、高原科考及其他温室气体高精度测量需求领域占据了绝对市场;温室气体柱总量及垂直廓线探测方面,德国Bruker超高分辨FTIR地基遥感是TCCON等组织全球碳排放观测的主要技术方案;德国航空航天中心利用星载DIAL实现了三种主要温室气体的高精度遥感探测;LHS地基/星载温室气体探测是NASA发展部署中的技术方案,相关产品的工程化和应用水平处于国际领先地位;在温室气体区域分布航测和排放源遥测评估方面,德国不莱梅大学开展了基于SCIAMACHY卫星和机载WFMDOAS的算法及系统集成研究。目前国内在温室气体监测技术研究方面也开展了大量的工作,一些产品仪器也实现了产业化推广,包括原位点式TDLAS温室气体监测仪、开放光路长光程TDLAS温室气体测量仪、机载高灵敏CRDS温室气体分析仪、原位点式高精度OA-ICOS温室气体分析仪和温室气体SHS卫星监测载荷等,代表性研究单位包括中国科学院安徽光机所、中国科学院大连化学物理研究所、中国科学技术大学、国防科技大学、山西大学、南京信息工程大学等。由于起步较晚,国内在温室气体高端分析仪器性能上,尤其是测量精度、环境适应性和长期稳定性等技术指标方面与国外还存在一定的差距。

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  • 分享:激光光谱(发射光谱、吸收光谱、荧光光谱及激光联用分析技术)研讨会会议信息

    分享:激光光谱(发射光谱、吸收光谱、荧光光谱及激光联用分析技术)研讨会会议信息初步定于12月中旬有一个关于激光光谱(发射光谱、吸收光谱、荧光光谱及LA-ICP-MS/OES)研讨会,此次会议主要是围绕与激光相关的分析技术进行展开,会议时间为3天,目前暂定不收会议注册费。希望通过此次会议,加强国内激光光谱分析工作者之间的技术交流与合作。此次会议准备邀请国外一些专家做报告,论坛里有对激光分析技术应用或硬件研发感兴趣的同行,请给我发邮件chauchylan@163.com

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  • 激光雷达中F-P标准具的精密热电冷却器温控解决方案

    激光雷达中F-P标准具的精密热电冷却器温控解决方案

    [align=center][size=16px][img=高热稳定性法布里-珀罗标准具,600,451]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310041528303739_744_3221506_3.jpg!w690x519.jpg[/img][/size][/align][b][size=16px][color=#990000]摘要:法布里-珀罗标准具作为一种具有高温度敏感性的精密干涉分光器件,在具体应用中对热稳定性具有很高的要求,如温度波动不能超过±0.01℃,为此本文提出了相应的高精度恒温控制解决方案。解决方案具体针对温度控制精度和温度均匀性控制两方面的技术要求,采用了TEC热电技术及其相应的高精度加热制冷恒温装置,采用了多个TEC热电片圆周分布结构以保证温度均匀性。此解决方案在实现高热稳定性的同时,还可以进行推广和拓展应用。[/color][/size][/b][align=center][b][size=16px][color=#990000]=====================[/color][/size][/b][/align][b][size=16px][color=#990000][/color][/size][size=18px][color=#990000]1. 问题的提出[/color][/size][/b][size=16px] 法布里-珀罗标准具(Fabry-Pérot Etalon)是一种应用广泛的高分辨干涉分光仪器,可用于高分辨光谱学和研究波长靠近的谱线,诸如元素的同位素光谱、光谱的超精细结构、光散射时微小的频移、原子移动引起的谱线多普勒位移和谱线内部的结构形状;也可用作高分辨光学滤波器、构造精密波长计,在激光系统中它经常用于腔内压窄谱线或使激光系统单模运行;可作为宽带皮秒激光器中带宽控制以及调谐器件,分析、检测激光中的光谱(纵模、横模)成分。[/size][size=16px] F-P标准具是一种基于多光束干涉原理的光学元件,其主体由镀有对应部分反射膜或高反膜的两个平行表面构成,结构上可分为固体单腔标准具,固体多腔标准具,空气隙标准具,密封腔标准具等。[/size][size=16px] F-P标准具是一种对温度非常敏感的光学器件,温度的微小变化都会引起波长的漂移,因此在实际应用中,大多都要求标准具需有较高的热稳定性,如工作温度波动不能大于±0.01℃,这就对标准具的温度均匀性和稳定性提出了很高要求。[/size][size=16px] 为了实现F-P标准具的高热稳定性,本文提出了相应的解决方案,解决方案的重点是解决温度的均匀性和温度控制的稳定性问题。[/size][size=18px][color=#990000][b]2. 解决方案[/b][/color][/size][size=16px] 解决方案的基本思路是将圆片形式法布里-珀罗标准具装配在一个具有前后光学窗口的恒温装置内,前后光学窗口与标准具为同轴形式构成光路,恒温装置要实现的具体指标如下:[/size][size=16px] (1)温度控制在比室温高5~10℃,如30℃。[/size][size=16px] (2)标准具上的温度波动性优于±0.01℃。[/size][size=16px] (3)标准具上的温度均匀性也要优于±0.01℃。[/size][size=16px] 为了实现略高于室温且波动性小于±0.01的标准具温度控制,解决方案采用了半导体制冷片(即TEC帕尔贴片)作为加热和制冷源,利用TEC片即可加热又可制冷的帕尔贴效应,可将温度精确控制在室温附近的温度范围内。由半导体制冷片组成的加热制冷控制装置如图1所示。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=01.TEC半导体冷热温度控制装置结构示意图,690,356]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310041530220088_6996_3221506_3.jpg!w690x356.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图1 TEC半导体冷热温度控制装置结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 如图1所示,标准具精密温控装置主要由TEC片、温度传感器、TEC电源换向器和超高精度温度控制器组成,它们的功能和相应指标如下:[/size][size=16px] (1)TEC片尺寸可根据标准具温控装置的结构设计进行选择。为了增大加热制冷功率以及使得标准具温度均匀,可采用多个TEC片的并联结构。[/size][size=16px] (2)温度传感器采用具有高精度的铂电阻和热敏电阻,温度测量精度要高于±0.01℃。[/size][size=16px] (3)TEC电源换向器是TEC温控必备部件,可接收控制信号对加热电流方向进行自动换向而分别进行加热和制冷,由此来实现温度的高精度恒定控制。[/size][size=16px] (4)超高精度温度控制器是一种具有目前最高测量和控制精度的工业用PID调节器,具有24位AD、16位DA和0.01%的最小输出百分比。调节器接收温度传感器信号,将此信号与设定温度值比较后按照PID算法计算,然后输出控制信号来驱动TEC电源换向器进行加热和冷却操作。此超高精度温度控制器自带功能强大的计算机软件,无需再编写任何程序即可与计算机构成完整的温控系统,实现温度的程序控制设定、远超操作、过程曲线显示和存储。[/size][size=16px] 为了使标准具具有高热稳定性,除了需要精确恒定的对温度进行控制之外,还需解决的另外一个问题就是如何使标准具温度均匀。为此,本解决方案所设计的标准具加热装置如图2所示。[/size][align=center][size=16px][color=#990000][b][img=02.高热稳定性F-P标准具TEC热电半导体恒温装置结构示意图,600,296]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2023/10/202310041530510655_9147_3221506_3.jpg!w690x341.jpg[/img][/b][/color][/size][/align][align=center][size=16px][color=#990000][b]图2 高热稳定性F-P标准具TEC热电半导体恒温装置结构示意图[/b][/color][/size][/align][size=16px] 图2所示意的F-P标准具TEC热电半导体恒温装置,主要由F-P标准具、标准具基座、均热器、TEC制冷片、TEC散热器和外部水冷器组成。此恒温装置设计为圆形结构以形成均匀的温度分布,其中标准具安装固定在圆筒型标准具基座内,高导热纯铜材质的均热器为标准具基座提供均匀温度,而三个圆周三角形分布且并联连接的TEC制冷片为均热器提供加热和制冷,使均热器温度按照设定温度进行精密控制。TEC热电片的散热则通过高导热铝块散热器与外部水冷器形成热连接,为TEC热电片提供稳定的冷却功率,这也是实现TEC热电片高精度温度控制的关键。[/size][size=16px] 另外需要说明的是,在均热器上同样均匀布置了三个温度传感器(图2中并未示出),其中一个作为控制传感器,另外两个作为测温传感器以监视温度均匀性。[/size][size=16px] 这里还需补充的是,图2所示结构仅是为了方便说明标准具恒温装置的基本原理和功能,相关的热膨胀匹配和隔热装置等内容并未示出。[/size][size=18px][color=#990000][b]3. 总结[/b][/color][/size][size=16px] 综上所述,本文所示的解决方案从温度控制精度和均匀性两个方面很好的解决了F-P标准具的热稳定性问题,采用TEC热电技术所设计的标准具恒温装置可将温度精确控制在±0.01℃的波动范围内,对称结构设计使得标准具同时还具有很好的温度均匀性以及长期稳定性。[/size][size=16px] 此解决方案可以推广应用到其它与F-P标准具相关的仪器设备中,而且还具有一定的拓展功能,解决方案的结构设计在实现高热稳定性的同时,也为精密气压控制奠定了技术基础,为了标准具的应用可提供更稳定的使用环境。[/size][size=16px][/size][align=center][size=16px][color=#990000][b]~~~~~~~~~~~~~~~[/b][/color][/size][/align]

  • 【国产好仪器讨论】之聚光科技(杭州)股份有限公司的LGA-4100激光在线气体分析系统(聚光科技)(LGA-4100)

    http://www.instrument.com.cn/show/Breviary.asp?FileName=C10452%2Ejpg&iwidth=200&iHeight=200 聚光科技(杭州)股份有限公司 的 LGA-4100激光在线气体分析系统(聚光科技)(LGA-4100)已参加“国产好仪器”活动并通过初审。自上市以来,这款产品已经被多家单位采用,如果您使用过此仪器设备或者对其有所了解,欢迎一起聊聊它各方面的情况。您还可以通过投票抽奖、参与调研等方式参与活动,并获得手机电子充值卡。【点击参与活动】 仪器简介: 产品概述 LGA-4100激光气体分析仪由发射端、接收端和吹扫单元等构成,如图所示。发射端中的激光发射模块发出经调制的激光束,穿过被测烟道(或管道),包含了气体浓度信息的光信号由安装在管道正对面的接收端中的光电探测器接收,转换为电信号,再进行信号处理和分析,从而得到气体浓度信息。吹扫单元为仪表提供正压防爆和管道两端连接单元所用的洁净空气(氧气分析时还需要吹扫高纯氮气)。 LGA-4100是国内第一台激光气体分析仪,也是第一台实现原位式在线测量的国产气体分析仪,是对传统取样式气体分析仪的一大革新,在钢铁、石化、环保等行业获得广泛应用,并荣获2006年国家科技进步二等奖和2010年国家专利金奖。聚光科技也凭借此产品的研制和推广跻身世界一流分析仪厂商。 系统特点 LGA-4100分析仪由于采用了半导体激光吸收光谱(DLAS)技术,从根本上解决了采样预处理带来诸如响应滞后、维护频繁、易堵易漏、易损件多和运行费用高等各种问题,并具有如下特点: l原位测量,检测灵敏度高,响应速度快。 l一体化设计,结构紧凑,可靠性高。 l模块化设计,可现场更换所有功能模块。 l智能化程度高,操作、维护方便。 典型应用 【了解更多此仪器设备的信息】

  • 【原创】环境保护和探测仪器之间相互促进

    [size=3][font=Times New Roman][/font][/size][size=3][font=宋体]  我国环境监测仪器多是出自于中小企业的中低档产品,技术水平低,产品种类单一,故障率高,使用寿命短。从而致使监测频次低、采样误差大、监测数据不准确,不能及时反映排污状况,既影响环境管理的科学决策和执法的严肃性,又易挫伤企业治理污染、保护环境的积极性。国内最新研发的原位热湿采样法实现了烟尘在线自动监测和烟尘总量控制的要求。但还有多种污染排放在线监测系统对高温、高湿、高颗粒物含量等带来的测量问题还没有很好的解决。排水、排气污染项目自动监测的手工比对、数据质量的提高以及[/font][font=Times New Roman]PM10[/font][font=宋体]、[/font][font=Times New Roman]PM2.5[/font][font=宋体]的监测仪器开发和不同原理仪器监测数据的准确性把握,在我国都存在较大差距。[/font][/size][size=3][font=Times New Roman][/font][/size][font=宋体][size=3]  大气污染探测技术与装备[/size][/font][size=3][font=Times New Roman][/font][/size][font=宋体][size=3]  近年来,国外致力于发展基于激光光源的、监测灵敏度更高的、长光程吸收光谱仪,但目前尚处于试验阶段。在大气污染探测激光雷达方面,近年来倾向于发展探测灵敏度很高的差分吸收激光雷达,用于城市大气环境和城市污染源的高时空分辨率探测。德国、美国、意大利和瑞典等国已分别研制成功车载式差分吸收激光雷达样机,并正在进行实用性试验。考虑到差分吸收激光雷达的技术复杂、造价昂贵、可靠性尚待提高、对操作和维护人员的技术素质要求太高,估计近期内推广使用有困难。因此世界各国也在发展拉曼激光雷达技术。拉曼激光雷达虽然探测灵敏度较差,但其结构简单、造价较低、性能可靠,使用维护方便,使之很适合用于对城市大气污染源的流动监测,正好弥补了常规光学监测手段对污染源监测能力的不足。[/size][/font][size=3][font=Times New Roman][/font][/size][font=宋体][size=3]  环境监测分析仪器[/size][/font][size=3][font=Times New Roman][/font][/size][font=宋体][size=3]  日美等发达国家在环境监测分析仪器的开发、研制以及技术研究和发展方面处于世界领先地位。通用的大中型分析仪器对安装应用的环境要求较高,因此,多用于实验室的环境监测科研,以及难度较大而且技术性较强的监测分析。环境试样基质复杂,故多采用一系列样品前处理新技术。[/size][/font][size=3][font=Times New Roman][/font][/size][size=3][font=宋体]  开放式[/font][font=Times New Roman]UV[/font][font=宋体]、[/font][font=Times New Roman]IR[/font][font=宋体]和[/font][font=Times New Roman]TOFMS[/font][font=宋体]是空气有机污染物实时监测的新领域。此外,[/font][font=Times New Roman]FTIR[/font][font=宋体]探测器对于突发性有机泄漏、化学品恐怖的预警都已成为发达国家的首选。[/font][/size][size=3][font=Times New Roman][/font][/size][size=3][font=宋体]  某公司的生物芯片技术,在欧洲和北美已用于排水的监控,以[/font][font=Times New Roman]PCR[/font][font=宋体]、[/font][font=Times New Roman]ELISA[/font][font=宋体]和[/font][font=Times New Roman]SPR[/font][font=宋体]为机理的生物芯片检测技术发展十分迅速,且在美国已把[/font][font=Times New Roman]ELISA[/font][font=宋体]技术作为[/font][font=Times New Roman]EPA[/font][font=宋体]标准。[/font][/size][size=3][font=Times New Roman][/font][/size]

  • 揭开星战中激光弹的神秘面纱

    揭开星战中激光弹的神秘面纱

    http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/01/201501161459_532530_2972800_3.jpg 对于科幻迷来讲,没有什么比激光弹满天飞的星球大战更令人激动的了。那么,真正的激光弹在飞行过程中是什么样的呢?它真的是五颜六色的吗?为了解开上述困惑,近日,波兰物理化学科学院激光中心研究所和华沙大学物理学院的研究员们合作发明了一款新型便携式激光器,它能产生具有10兆瓦超高能量的长距离飞行激光脉冲,通过观察记录该脉冲在空气中的飞行过程,研究员们揭开了激光导弹不为人知的秘密。 该激光器配有一个特制的多路光学参量放大器(NOPCPA),能产生持续十几飞秒(1飞秒=10-15秒)的激光脉冲,这样的脉冲十分强大,因而能瞬间电离原子,同时产生等离子纤维(丝)。研究人员通过适当选择激光操作参数,平衡脉冲电磁场与等离子体丝间的相互作用,激光光束不但不会在空气中消失,反而能够自聚焦。“值得注意的是,尽管该激光器射出的光线属于近红外范围,但人们看到的却是白色光线。这是因为脉冲与等离子体相互作用时会产生许多不同波长的光,人眼同时接收到这些光就会看到白色光。”尤里巴克博士解释道。研究人员通过将相机与激光器的频率同步来拍摄激光飞行的过程。图中蓝色光是激光,其他颜色都是由脉冲与等离子体相互作用所产生的不同波长的光线。 新型激光器能产生长距离飞行白色激光脉冲的能力让它十分适用于远程监测大气污染的激光雷达上。不同波长的光与空气中的原子和分子相互作用能提供更为丰富的信息。因此,配备新型激光器的激光雷达能检测到更多污染大气的元素和化合物,从而为监测大气污染提供更加全面信息。

  • 激光粒度分析仪要注意哪些问题?

    激光粒度分析仪是一种常用的分析仪器,产品具有性能稳定、测量范围宽、可靠性高、维护简便等优点。用户在选购激光粒度仪过程中需要注意哪些问题呢?下面小编就来具体介绍一下激光粒度仪的选购要点,希望可以帮助用户更好的应用产品。激光粒度分析仪的选购要点1.粒度丈量范围:粒度范围宽,适合的应用广。不仅要看仪器所报出的范围,而是看超出主检测面积的小粒子散射(0.5μm)如何检测。最好的途径是全范围直接检测,这样才能保证本底扣除的一致性。不同方法的混合测试,再用计算机拟合成一张图谱,肯定带来误差。2.激光光源:一般选用2mW激光器,功率太小则散射光能量低,造成灵敏度低;另外,气体光源波是非,稳定性扰于固体光源。检测器:由于激光衍射光环半径越大,光强越弱,极易造成小粒子信/噪比降低而漏栓,所以对小粒子的分布检测能体现仪器的好坏。检测器的发展经历了圆形,半圆形和扇形几个阶段。3.通道数:在激光粒度分析仪中不象计数器中存在通道的概念,它实际为检测受光面积数,它有一个理念与实际的最优化值﹕偏少﹕接受的散射光不充分,正确度差﹕偏多﹕灵敏度太高,导致重现性差。4.是否使用完全的米氏理念:由于米氏光散理念非常复杂,数据处理量大,所以有些厂家忽略颗粒本身折光和吸收等光学性质,采用近似的米氏理论,造成适用范围受限制,漏检几率增大等题目。5.正确性和重复指标:越高越好。采用NIST标准粒子检测。

  • 【分享】激光气体分析仪在电解铝厂HF监测应用

    【分享】激光气体分析仪在电解铝厂HF监测应用

    [align=center][b][size=4][font=Verdana]LasIR[sup]TM[/sup]-R[/font][/size][size=4][font=宋体]系列激光气体分析仪在电解铝厂[/font][/size][size=4][font=Verdana]HF[/font][/size][size=4][font=宋体]监测的应用[/font][/size][size=4][font=Verdana][/font][/size][/b][/align][b][size=3][font=Times New Roman][/font][/size][/b][font=Times New Roman]Unisearch Associates Inc., 96 Bradwick Drive, Concord, Ont. Canada L4K 1K8[/font][color=#d40a00]屏蔽广告信息[/color][size=6][b][font=宋体]关键词([/font][font=Verdana]Key Words[/font][font=宋体])[/font][font=Verdana][/font][/b][/size][font=宋体]可调二极管激光光谱[/font][font=Verdana]([/font][font=Verdana]Tunable Diode Laser Spectroscopy[/font][font=Verdana])[/font][font=Verdana], NH3, HF, CO, CO[sub]2[/sub], [/font][font=宋体]排放监测([/font][font=Verdana]emission monitoring[/font][font=宋体])[/font][font=Verdana], [/font][font=宋体]过程控制([/font][font=Verdana]process control[/font][font=宋体])[/font][font=Verdana], [/font][font=宋体]铝厂([/font][font=Verdana]aluminum smelter[/font][font=宋体])[/font][font=Verdana],[/font][font=宋体]气体分析仪([/font][font=Verdana]gas analyzer[/font][font=宋体])[/font][font=Verdana].[/font][font=Verdana][/font][b][size=3][font=Times New Roman][/font][/size][/b][size=3][b][font=宋体]引言[/font][/b][/size][size=3][font=宋体]基于可调二极管激光吸收光谱([/font][font=Times New Roman]TDLAS[/font][font=宋体])技术的激光光谱气体分析系统已经迅速应用到对于灵敏度、响应时间、背景气体免干扰等有较高要求的各种气体监测领域。[/font][font=Times New Roman]TDLAS[/font][font=宋体]的技术优势在于实现了实时的原地测量,避免了气体抽样测量带来的一些问题。[/font][font=Times New Roman]Unisearch[/font][font=宋体]公司基于近红外可调谐二极管技术开发了[/font][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]气体分析系统,整套系统耐用且易于安装,[/font][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]气体分析系统特别适用于众多工业领域气体排放监测和过程控制,例如:燃煤发电厂、铝厂、钢铁厂、冶炼厂、核电站、垃圾发电站、水泥厂和化工厂等等,本篇论文阐述了部分行业的气体监测应用。[/font][/size][size=3][font=宋体]一套基本的[/font][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]气体分析系统配置包括一个内置可调谐激光源的分析仪、光学发射端、光学接收端。可调谐二极管激光器被调谐发射出特定气体吸收线的激光,光束穿过被测气体,由于被测气体的吸收引起光强的衰减,通过检测器检测光强信号计算出气体浓度。除气体浓度之外,其他的一些参数,例如:气体温度、气体压力等也可以通过检测透射光光强的变化来加以测定。[/font][font=Times New Roman]TDLAS[/font][font=宋体]技术相对与其他气体测量技术的优势在于其快速的响应时间、极低的检测下限(可达[/font][font=Times New Roman]ppb[/font][font=宋体]级)及完全不存在其他气体分子的交叉干扰。[/font][/size][size=3][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]气体分析系统也被广泛应用到世界各地的电解铝厂的[/font][font=Times New Roman]HF[/font][font=宋体]气体监测。铝在熔炼的过程中,[/font][font=Times New Roman]HF[/font][font=宋体]气体也随之产生并被排放,为了避免[/font][font=Times New Roman]HF[/font][font=宋体]气体泄漏在工作区域,电解槽都有专用的槽板罩住,产生的[/font][font=Times New Roman]HF[/font][font=宋体]气体被捕获收集,经过净化系统处理后再排放。[/font][font=Times New Roman]HF[/font][font=宋体]气体具有剧毒,对电解槽车间工人的身体健康和周边的环境都有很大的伤害和影响,另外,铝厂对氟化物回收可以节约能源,增加经济效益。可调谐二极管激光技术目前已经在世界各地的几百个电解铝厂做为净化系统的控制设备得以应用。[/font][/size][b][size=3][font=Times New Roman][/font][/size][/b][size=3][b][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]系统[/font][/b][/size][size=3][font=Times New Roman] LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]系统包括内置可调谐激光器的分析仪、发射激光光束并穿过被测介质的光学发射端、安装在被测介质另一端接收透射光的接收端。分析控制器(分析仪)自身可以安置在远离现场监测点[/font][font=Times New Roman]1km[/font][font=宋体]之外的控制室内,现场光学传感系统与分析控制器之间通过光纤和同轴电缆连接,测量的数据被保存在[/font][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]系统的分析控制器内的闪存卡或外部电脑上,外部电脑通过以太网网口或[/font][font=Times New Roman]RS232[/font][font=宋体]端口与分析控制器连接,数据信息也可以传送到企业的数据库。[/font][/size][size=3][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]系统的定量分析是以[/font][font=Times New Roman]Beer-Lambert[/font][font=宋体]定律为基础,[/font][font=Times New Roman]Beer-Lambert[/font][font=宋体]定律指出了光吸收与光穿过被检测的物质之间的关系,当一束频率为[/font][font=Times New Roman]V[/font][font=宋体]的光束穿过吸收物质后,在其穿过的光径上的光强变化为:[/font][/size][b][i][font=Verdana][size=3]I(v)=I[sub]0[/sub](v)exp[-σ(v)CL][/size][/font][/i][/b][size=3][b][i][font=Verdana]I(v)[/font][/i][/b][font=宋体]:[/font][font=Verdana] [/font][font=宋体]光束穿过一个光程距离为[/font][b][i][font=Verdana]L[/font][/i][/b][font=宋体]的被测气体介质后的透射光强度[/font][font=Verdana][/font][/size][size=3][b][i][font=Verdana]I[sub]0[/sub](v)[/font][/i][/b][font=宋体]:[/font][font=Verdana] [/font][font=宋体]入射光强度[/font][font=Verdana][/font][/size][size=3][b][i][font=Verdana]σ(v)[/font][/i][/b][font=宋体]:[/font][font=Verdana] [/font][font=宋体]被测气体的吸收横截面[/font][font=Verdana][/font][/size][size=3][b][i][font=Verdana]C[/font][/i][/b][font=宋体]:[/font][font=Verdana] [/font][font=宋体]被测气体的浓度[/font][font=Verdana][/font][/size][size=3][b][i][font=Verdana]L[/font][/i][/b][font=宋体]:[/font][font=Verdana] [/font][font=宋体]光程[/font][font=Verdana][/font][/size][size=3][font=Times New Roman][/font][/size][size=3][font=Times New Roman] [/font][font=宋体]使用[/font][font=Times New Roman]TDLAS[/font][font=宋体]技术测量的气体浓度实际上是光束在穿过的区域上测得的平均浓度,[/font][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]系统的原地测量远远优于使用采样探头在烟道[/font][font=Times New Roman]/[/font][font=宋体]管道一个点上抽取测量的方式,尤其是在气体浓度呈梯度性变化或非均匀分布存在时,通过原地测量光径上的气体浓度平均值则更好的代表了过程气体的一个整体浓度值。[/font][/size][size=3][font=宋体]在分析控制器内部,光纤耦合激光器通过光多路器可以实现气体的多点监测,[/font][font=Times New Roman] LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]系统能够做到使用单台分析控制器同时做[/font][font=Times New Roman]1~16[/font][font=宋体]个不同点的同步监测,另外,在激光器可调谐范围之内,当不同的气体吸收谱线非常接近时,一台分析控制器也可以对多种气体进行同时监测。无电源要求的光学传感单元能非常容易的满足有防爆要求的检测场合(可以配置发射端和接受端都使用光纤传输)。[/font][/size][size=3][font=Times New Roman]2010[/font][font=宋体]年,[/font][font=Times New Roman]Unisearch[/font][font=宋体]公司开发了新一代[/font][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup]-R[/font][font=宋体]气体分析系统,[/font][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup]-R[/font][font=宋体]符合欧盟[/font][font=Times New Roman]RoHS[/font][font=宋体]认证,有机架安装式和台式两种形式的分析控制器。[/font][font=Times New Roman]Unisearch[/font][font=宋体]公司开发的这些高性价比气体分析系统不仅体积紧凑、结实耐用,而且能够提供从便携的单通道气体分析仪到能同时监测多达[/font][font=Times New Roman]16[/font][font=宋体]不同监测点以及某些多气体组分的全系列产品。对于多通道来说,各个通道的控制相互之间都是独立的,因此,单台多通道分析控制器能同时对管道[/font][font=Times New Roman]/[/font][font=宋体]烟道、长光程环境空气、抽取池样品等不同浓度级别的气体进行同时监测,这些光学传感单元可以在一个分析系统中任意组合,各个通道非常大的浓度差别都不存在相互的干扰,[/font][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]系统可能的配置如下图[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=宋体]所示。[/font][font=Times New Roman]LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]系统还有一款光学部件和电子部件一体式设计的便携式气体分析仪,其轻便(小于[/font][font=Times New Roman]5kg[/font][font=宋体])而节能(功率小于[/font][font=Times New Roman]20W[/font][font=宋体]),可以安装在一个三脚架上使用,如使用多反射镜阵列,可以在光径长达几百米的开放式环境中对不同气体浓度进行监测。[/font][/size][img]http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2010/10/201010281023_254598_2030933_3.jpg[/img][align=center][size=3][font=宋体]图[/font][font=Times New Roman]1[b]. [/b]LasIR[sup]TM[/sup][/font][font=宋体]系统分析控制器与各种光学传感单元通过光纤与同轴电缆连接的配置示意图[/font][/size][/align]

  • 雷达物位计的功能用途分类

    雷达物位计分类有很多种,按照功能用途分和天线脉冲分。1.用于库存管理或贸易结算的高精度液位计量 主要用于石油成品油及化学用品液体的精度测量,测量精度主要在1MM以内,基本上采用调频连续波原理。价格昂贵,应用量也有限,故只有少数公司生产,有适用于不同场合的喇叭、抛物面及阵列天线.2.用于过程物位监测 由于工业过程种类繁多,仪表必须适应各种介质,以及不同的温度、压力范围。精度约为0.1%FS或者5mm。这几年,过程级微波物位计发展很快,主要是加速普及。在性能提高的同时,价格也相对适中,适用于更多工况。固态物料料位,特别是气体输送料状料位(烟灰、成品水泥)一直是物位测量中的难题,但是雷达物位计可以稳定、可靠的测量。雷达物位计通有脉冲法(PULS)和连续调频法(FMCW)两种。 连续调频(FMCW)技术1.脉冲法(PULS)脉冲波测距是由天线向被测物料面发射一个微波脉冲,当接收到被测物料面上反射回来的回波后,测量两者时间差(即微波脉冲的行程时间),来计算物料面的距离。微波发射和返回之间的时差很小,对于几米的行程时间要以纳秒来计量。脉冲测距采用规则的周期重复信号,并重复频率(RPF)高。2.连续调频(FMCW) 连续调频(FMCW)技术测量物位是将传播时间转换成频差的方式,通过测量频率来代替直接测量时差,来计算目标距离。发射一个频率被线性调制的微波连续信号,频率线性上升(下降),所接收到的回波信号频率也是线性上升(下降)的,两者的频率差将比例于离目标的距离。频率被调制的信号通过天线向容器中被测物料面发射,被接收的回波频率信号和一部分发射频率信号混合,产生的差频信号被滤波及放大,然后进行快速傅利叶变换(FFT)分析,FFT分析产生一个频谱,在此频谱上处理回波并确认回波。雷达物位计按工作方式可以分为非接触式和接触式两种。1.非接触式微波物位计常用喇叭或杆式天线来发射与接收微波,仪表安装在料仓顶部,不与被测介质接触,微波在料仓上部空间传播与返回。安装简单、维护量少,并且不受料仓内气体成分、粉尘、温度变化等的影响,深受用户欢迎,可替代劳动强度大的人工投尺或带重锤的卷尺、维修率高的接触式仪表(重锤探测式yo-yo)、电容等。因此,非接触式微波物位计是近年来发展最快的物位测量仪表。2.接触式微波物位计一般采用金属波导体(杆或钢缆)来传导微波,仪表从仓顶安装,导波杆直达仓底,发射的微波沿波导体外部向下传播,在到达物料面时被反射,沿波导体返回发射器被接收。[color=#ffffff][b]文章来源:物位计 http://www.china-endress.com/[/b][/color]

  • 求助中文文献

    【序号】:【作者】:刘秋武 【题名】:基于染料激光器的大气二氧化氮差分吸收激光雷达探测【期刊】:中国科学技术大学 2018【全文链接】:http://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10358-1018098365.htm

  • 【转帖】气体分析仪器现状与发展趋势

    气体分析仪器现状与发展趋势一、气体分析技术介绍(1) 人工采样法传统的分析方法如化学分析法、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]法较多采用人工采样法。人工采样法的特点是采用人工取样的方式,抽取某一时点的样气进行分析。它的缺点是显而易见的:必须对气体进行人工取样,在实验室进行分析,其中操作者的操作技能对分析的精度有很大影响;只能单一成份地逐个进行检测分析,不具备多重输入和信号处理功能;分析费时费力,响应速度慢,效率低,难以实时地反映工况信息。 (2) 连续采样法连续采样法主要有红外线式、紫外线式和热导式三种测量方法。连续采样法的特点是采用不同测量方法的气体分析系统都由采样预处理系统和分析仪表两部分组成,采样探头将被测气体从烟道或管道中引出并进行预处理后,连续送入仪器的气体室中,分析仪器通过不同的方法完成气体浓度的测量。上述三种测量方法的系统集成方式、适应性和性价比有很大的区别。应用最广泛的红外线式气体分析仪基于非色散红外吸收光谱(NDIR)的原理,其测量方法是基于气体对红外线进行选择性吸收的原理,当被测气体通过测量管道时吸收红外光源发出的特定频率光(与被测气体成分有关)使光强衰减,测出光强的衰减程度即确定了被测气体的浓度。紫外线式气体分析仪是基于被测气体对紫外光选择性的辐射吸收原理,可以测量SO2、NOx、HCl、NH3等气体,但在同等性能、功能情况下仪器价格较高。热导式气体分析仪的工作原理是利用各种气体不同的热导系数,即具有不同的热传导速率来进行测量的。当被测气体以恒定的流速流入分析仪器时,热导池内的铂热电阻丝的阻值会因被测气体的浓度变化而变化,运用惠斯顿电桥将阻值信号转换成电信号,通过电路处理将信号放大、温度补偿、线性化,使其成为测量值。热导式气体分析器的应用范围很广,如H2、Cl2、NH3、CO2、Ar、He、SO2、H2中的O2、O2中的H2和N2中的H2等等;它的测量范围也很宽,在0%~100%围内均可测量。热导式分析仪器是一种结构简单、性能稳定、价廉、技术上较为成熟的仪器。但是热导式分析仪器对气体的压力波动、流量波动十分敏感,介质中水汽、颗粒等杂质对测量影响较大,所以必须安装复杂的采样预处理系统。(3) 现场在线测量法现场在线测量法中以半导体激光吸收光谱技术(DLAS)最为先进和最具有代表性。DLAS技术的特点是无需采样预处理系统,分析仪器直接安装在测量现场,通过一束穿过被测气体的激光光束来实现现场在线气体分析。DLAS技术可实现多种气体如CO、CO2、O2、HF、HCl、CH4、NH3、H20、H2S、HCN、C2H2、C2H4等的自动检测,适用于钢铁、冶金、石化、环保、生化、航天等各种领域。虽然DLAS技术与其他吸收光谱气体分析技术都利用吸收光谱技术来实现气体分析,但由于DLAS技术采用了独特的“单线光谱”技术和调制光谱技术,可不受背景气体交叉干扰和粉尘、视窗污染的干扰,并可自动修正气体温度、压力等气体参数变化的影响,因此可以将分析仪器直接安装在测量现场,实现其他光谱吸收技术无法或很难实现的现场在线连续气体测量。DLAS技术的优势在于能适应高温、高水分、高粉尘、强腐蚀性和高流速的被测气体环境,无需采样预处理系统,测量精度高,响应速度快。随着半导体激光气体分析技术的逐步成熟,相关光电元器件成本的显著下降,其性价比优势更为突出。在发达国家,半导体激光气体测量技术已逐步取代传统气体检测技术,在气体在线监测领域得到了日益广泛的应用。二、DLAS技术简介聚光科技研发生产的LGA-2000系列激光现场在线气体分析仪是基于DLAS技术开发的现场在线气体分析仪器。DLAS(Diode Laser Absorption Spectroscopy)是半导体激光吸收光谱技术的简称。该技术是利用激光能量被气体分子“选频”吸收形成吸收光谱的原理来测量气体浓度的一种技术。具体来说,半导体激光器发射出的特定波长的激光束穿过被测气体时,被测气体对激光束进行吸收导致激光强度产生衰减,激光强度的衰减与被测气体含量成正比,因此,通过测量激光强度衰减信息就可以分析获得被测气体的浓度。九十年代后,半导体激光器和光纤元件发展迅速,性能大大提高,价格大幅下降,室温工作、长寿命(100,000小时)、单模特性和较宽波长范围的半导体激光器被大量地生产出来并投入市场,一些高灵敏度的光谱技术如frequency modulation spectroscopy、cavity ringdown spectroscopy等也逐渐成熟,DLAS技术开始被较多地应用于科学和工程研究,发达国家的一些仪器公司也开始将DLAS技术应用于气体监测。由于DLAS技术较传统光谱检测技术具有显著的技术优势而得到了迅速推广。Focused Photonics,Inc.(FPI)是DLAS技术的主要开发厂商之一,FPI自主开发了拥有完全知识产权的全系列的激光气体分析产品,并广泛应用于钢铁、冶金、石化、环保、生化、航天等领域。FPI通过聚光科技(杭州)有限公司将该技术引入中国,结合中国各行业的实际需求,开发了LGA-2000系列激光现场在线气体分析仪、LGA-3000系列激光采样在线气体分析仪,并且在钢铁、焦化、石化、电力、环保、航天等行业取得了良好的应用。三、DLAS技术的特点DLAS技术的特点主要表现为:1.恶劣环境适应能力强,无需采样预处理系统,实现现场在线连续测量激光在线气体分析仪采用DLAS技术独有的“单线光谱”原理,使用非接触式激光测量方法,测量仪器与被测量气体环境隔离,其分析测量不受测量环境中背景气体、粉尘以及环境温度和压力的影响,具有高温、高粉尘、高水份、高腐蚀性、高流速等恶劣测量环境的良好适应性,避免了传统气体分析系统必需的复杂的采样预处理系统,从而实现了现场在线连续测量。2.克服了背景气体、水分和粉尘的吸收干扰,测量精度大大提高DLAS独特的“单线光谱”技术、频率扫描技术、谱线展宽自动修正技术克服了背景气体、水分和粉尘的吸收干扰,修正了温度和压力等气体参数变化对气体浓度测量的影响,而且系统直接对现场气体进行测量,气体信息不失真。相对于传统的气体测量技术,这些独特的测量技术和现场测量方法大大提高了测量的精度。3.响应速度快,实现工业过程实时在线管理DLAS技术进行气体分析不需采样预处理系统,节省了样气预处理的时间和样气在管道内的传输时间。系统可以达到毫秒级的响应速度,几乎是实时地反映过程气体浓度及其他参数变化状况,完全可以满足工业过程实时在线管理的需要。4.可同时检测多种气体参数,能测量分析多种气体,应用面广,仪器发展潜力大采用DLAS技术可同时在线测量气体的浓度、温度和流速等,并可实现多种气体如CO、CO2、O2、HF、HCl、CH4、NH3、H20、H2S、HCN、C2H2、C2H4等的自动检测,可广泛应用于钢铁、冶金、石化、环保、生化、航天等领域。较以往采用多种检测技术并进行系统集成而言,采用DLAS技术可大大简化仪器的结构,进而实现气体分析仪器的微型化、网络化(远距离数据无线传输)、智能化和自动化。5.光纤传输特性使系统的应用更加灵活,性价比更高DLAS技术采用的激光光源与常规光纤有良好的兼容性,所以可以将半导体激光器放置在中央处理单元内,把光纤输出的激光通过树形光纤分路耦合器同时耦合到多根光纤,不同的光纤把激光传递到几个不同的测量位置,对这几个不同位置的气体同时进行测量,从而实现分布式的在线气体监测分析。采用光纤后测量系统的抗电磁干扰能力、适应恶劣环境和防爆环境的能力非常强;整套测量系统的成本大大降低;与传统的气体分析系统相比,配置更加灵活,性价比也更高。

  • 化学分析检验工作的质量控制策略

    [align=center][size=24px]化学分析检验工作的质量控制策略[/size][/align][align=center] [/align] [size=16px]摘要:[/size][size=16px]准确、优质、高效的环境检测报告是环保人员制定环境保护措施的重要依据,因此研究环境检测技术和环境保护质量措施具有重要的现实意义。环境检测质量管理体系的建设对保证环境检测的准确性和可靠性具有重要意义。质量管理体系不仅涉及实验室(内部的操作规程和流程)的方面,还涉及对人(人员)、机(检测设备)、料(试样和试剂)、法(方法和指导书)、环(环境)、安全等方面的全面管理。通过建立健全的质量管理体系,能够提高环境检测数据的精密性和准确性,实现客观评价环境状况,更好的为环境管理提供技术服务和数据支持。[/size] [size=16px]关键词:[/size][size=16px]检验工作;化学分析;质量控制[/size] [size=16px]引言[/size] [size=16px]环境检测是环境保护工作的重要基础,其管理质量对保证检测结果的准确性和可靠性起着决定性作用。同时,有效的质量管理可以及时发现和纠正工作中存在的或可能存在的问题,这对加强自身的风险防范能力具有重要意义。[/size] [size=16px]1.环境检测中化学分析方法的主要模式[/size] [size=16px]1.1化学发光分析法[/size] [size=16px]化学发光,又称冷光,是一种由化学反应产生的光辐射。这种光辐射具有极高的灵敏度,因此化学发光分析是一种新的、高效的分析方法。在化学分析的应用中,偶联反应的发生通常与某些化学物质的反应有关。这些偶联反应在环境检测中起着重要的作用,为环境科学家监测和评价环境中的化学成分提供了重要的工具。化学发光现象在自然界中广泛存在,例如萤火虫的发光就是一种典型的化学发光现象。化学发光分析法利用了这一现象,通过对化学反应产生的光辐射进行测量和分析,来检测样品中的化学成分。由于这种方法具有极高的灵敏度,因此它能够在痕量水平上检测出目标物质的存在。偶合反应是指两个或多个化学物种之间发生的相互反应,这种反应会导致化学发光现象的产生。在环境检测中,偶合反应可以被用来检测水样、土壤样、大气样等中的化学物质[/size][font='calibri'][sup][size=16px][1][/size][/sup][/font][size=16px]。[/size] [size=16px]1.2[/size][size=16px]中子活化法[/size] [size=16px]中子活化法在使用中具有较强的灵敏度,且不会对检测试样造成破坏,通常在对特定元素检测时能有效发挥其效用。这一方法的原理是对中子源进行加速,从而达到对元素进行检测的目的。结合近几年我国在机器研发方面的取得的成果,如成功研发出低能光子探测器,该仪器对低能光子比较敏感,分辨技术更为准确,显著提升了中子活化法在检测中的灵敏度,同时还进一步扩大了这一检测方法的使用范围。将中子活化法应用在环境检测工作中,可对多种元素进行检测,如锡、汞、砷等,因而多应用在大气、土壤、海水材料检测工作中。[/size] [size=16px]2.[/size][size=16px]建立质量管理体系的原则[/size] [size=16px]2.1[/size][size=16px]可操作性原则[/size] [size=16px]可操作性原则要求质量管理体系具有可操作性和可执行性。这意味着质量管理体系的规定和程序应清晰、具体、实用,能够指导实际操作并能有效实施。在建立质量管理体系时,必须考虑组织的实际情况和资源约束,以确保质量管理措施在实践中得以实施。同时,应提供相应的培训和支持,使所有相关人员能够理解和遵守质量管理体系的要求。[/size] [size=16px]2.2[/size][size=16px]开放性原则[/size] [size=16px]开放原则强调与内部和外部利益相关者的积极互动和沟通。建立质量管理体系需要与各种人员、组织和利益相关者进行合作和沟通。在制定质量管理战略和目标时,应考虑各方的需要和期望,及时获取和反馈信息。同时,要开展合作与共享,吸纳外部的先进经验和技术,从而不断提高质量管理体系的水平和能力。[/size] [size=16px]2.3[/size][size=16px]文化性原则[/size] [size=16px]文化原则是指建立质量管理体系应注重培养和建设检测机构文化,检测文化应有利于质量管理体系的制定和实施。这包括建立积极的质量价值观和行为准则,强调团队合作、学习和创新,并将质量管理融入组织的核心价值观。同时,要通过教育培训和激励机制,培育员工形成良好的质量意识和主动参与质量管理的机构文化氛围[/size][font='calibri'][sup][size=16px][2][/size][/sup][/font][size=16px]。[/size] [size=16px]3.环境检测中化学分析法的质量控制策略[/size] [size=16px]3.1科学布设采样点[/size] [size=16px]由于环境样本具有较强的时空性,要正确认识和评价污染物排放与环境质量,就必须采集真实、具有代表性的样本。因为当样品不具有真实性和代表性时,无论实验室分析工作多么严谨,都无法弥补和改变样品失真造成的严重影响,无法使检测质量达到要求,对了解和评价污染物的排放和环境质量也毫无意义,因此采样是一个极其重要的环节。为此,必须切实重视对采集样品的质量控制,从采样点布设开始,严格把控环境检测的每个环节,使采集到的样品符合计划要求、真实且具有代表性和完整性。另外,布设采样点前应先对当地自然环境展开分析,判断该区域的污染源流动性和自然气候状况,如在检测地表水环境质量时,不能将采样点设置在流动的水体中,因为活水可能是从其它区域流经的,不具备该区域的代表性,所有只有合理地进行采样点的选择,才可以确保最终检测结果的准确性,达到对环境质量检测结果的评定,从而更好地开展后续的环境治理工作。[/size] [size=16px]3.2选用精良监测仪器分析[/size] [size=16px]化工仪器种类繁多,在不同的生产标准和不同的成本控制下,检测精度也不同。为了更好地检测环境水质问题,我们应该选择精密的检测仪器,使检测更加规范,使检测结果的数据能够更好地突出水质问题的本质。同时,精良的检测仪器对于水质的检测全面性也会更强,进而让检测结果可以更符合水质实际状态,为水质问题治理方案的制定提供更为精确的参数指标。[/size] [size=16px]3.3规范检测过程[/size] (1) [size=16px]确保所使用的测试方法符合要求。再次检测时,检测人员应根据现行国家或行业标准,选择科学、合适的检测方法。若采用非标准方法进行检测,应确认该方法的有效性和准确性,并经委托人确认批准后,方可使用该方法进行检测。此外,测试单位定期检查和更新测试标准,避免使用不符合现行标准的旧方法进行测试。如有相关标准更新,应及时对检测人员进行培训和提升,并将相关更新落实到日常检测工作中。(2)不断提升试验操作规范化程度。实验室应根据现行的技术标准、质量标准及分析方法标准制定规范性检测流程,编制检测指导书,为检测工作提供科学、规范化的指导。实验人员在进行检测时,严格依照检测指导书进行试验,统一试验流程,规范试验操作。同时指导书也要技术修正完善,保证各项检测试验与操作都科学规范、有章可循、有据可查[/size][font='calibri'][sup][size=16px][3][/size][/sup][/font][size=16px]。[/size] [size=16px]3.4强化程序执行[/size] [size=16px]持续关注政策法规的更新是建立水环境检测实验室质量管理体系的重要手段。政策法规直接影响实验室的运行和检测工作,因此实验室需要密切关注相关政策法规的更新和变化,及时调整和完善实验室的管理措施和操作程序,确保实验室的检测过程符合最新的要求。政策和法规的更新可能包括质量标准、测试方法、样品处理要求、数据报告等。例如,国家发布了新的水环境质量标准,要求对特定指标进行更为严格的检测和控制。实验室需要了解这些新标准,并及时更新测试方法和仪器设备,以确保测试结果的准确性和可靠性。此外,政府或监管机构可能会发布新的监管要求,要求实验室加强数据管理和报告,以提高数据的可靠性和可追溯性。实验室需要及时调整数据管理和报告流程,以满足新的要求。纠正和预防措施是保证质量管理体系有效运行的重要环节。实验室在测试过程中可能会发现问题或出现误差,例如设备状态异常、样品交叉污染、数据记录错误等。为了确保测试结果的准确性和可靠性,实验室需要建立问题纠正和预防措施的程序。[/size] [size=16px]3.5优化试验分析方法[/size] [size=16px]优化试验分析方法是减少环境污染的重要措施之一,特别适用于环境试验实验室。在实验项目中,通常有多种检测方法可供选择。为了减少对环境的不良影响,检测技术人员在选择合适的检测方法时需要综合考虑,优先选择最合适的方法。在选择时,应首先考虑环境相容性高、环境污染少的实验操作方案。这意味着在不影响检测结果准确性的前提下,尽可能选择物理分析仪器代替化学试剂进行检测。物理分析仪器的应用不仅能提高检测结果的准确性,还能降低污染的风险。通过这种方式,能够有效减少实验操作过程中的环境污染,确保检测工作的科学性和环境友好性。因此,优化试验分析方法是环境检测类实验室减少污染的重要策略之一。通过选择与环境相容性高、对环境污染较少的实验操作方案,尤其是优先考虑物理分析仪器的应用,可以有效降低环境污染的风险,实现更可持续的实验室操作和环境保护[/size][font='calibri'][sup][size=16px][4][/size][/sup][/font][size=16px]。[/size] [size=16px]3.6[/size][size=16px]加强人员管理与培训[/size] (1) [size=16px]增强员工的责任意识。实验室应明确每位员工的分工和职责,确保员工真正了解质量管理的重要性 同时,加强员工对规章制度的了解,在实验室开展各项活动时,严格按照相关规定执行,把实验室质量管理内化在心里,外化在行上 实验室还应建立完善的工作机制和薪酬办法,调动工作人员的积极性和责任心。(2)[/size][size=16px]加强人员监督[/size][size=16px]。[/size][size=16px]实验室应制定清晰明确的检测流程与方法,并形成相关文件,管理人员及检测人员应根据文件流程开展各项工作,并设置专门的监督人员。在检测人员进行检测工作时,依照文件对检测人员的检测流程、检测操作及检测结果的评价进行有效监督,保证其按照要求完成工作。特别是实习、转岗以及不熟悉相应检测项目检测人员,更应在监督人员的监督指导下工作。[/size] [size=16px]3.7[/size][size=16px]重视检测报告撰写[/size] [size=16px]原始记录是编写检测报告最重要的依据。错误或不完整的原始记录将不可避免地影响检测报告的质量。原始记录不仅要包含足够的信息,海可以“再现”完成的工作过程。检测实验室要重视对原始记录的管理,遵循原创性、可操作性、真实性、有效性、可重复性和完整性的原则,从记录填写开始严格把关,并由审核人员认真校对。避免因原始记录错误问题所导致的检测报告不实问题。加强各阶段细节管理相当一部分检测报告错误是人为疏忽造成的,编审人员的工作态度与责任心直接影响着检测报告质量,要加强对各个阶段的细节管理,仔细对委托书、抽样单、原始记录进行核对,准确、清晰、及时进行数据的录入,科学严谨地撰写研究报告,避免由于人为疏忽造成错误,保证检测报告中数据与结论准确无误。[/size] [size=16px]3.8[/size][size=16px]完善监管机制[/size] [size=16px]通过定期的内部审核,实验室可以对质量管理体系的运行情况进行全面评估和持续改进。内部审核包括检查实验室标准操作程序的执行情况、记录的准确性、设备的校准和维护等。管理评审是对实验室质量管理体系进行的定期管理水平评审,以确保体系的持续有效性和符合性。例如,实验室每年进行一次内部审核和管理评审,发现了操作规程的更新需求,进一步改进了实验室的操作流程和记录管理。同时管理档案和数据记录的建立是有效监管的基础。实验室应建立完善的管理档案和数据记录系统,确保数据的准确性、可追溯性和保密性。管理档案包括质量管理计划、标准操作程序、校准和维护记录、质量评估报告等,以提供有效参考和依据。数据记录应包括样品信息、测试方法、操作步骤、结果计算等,以便后续数据复核和验证[/size][font='calibri'][sup][size=16px][5][/size][/sup][/font][size=16px]。[/size] [size=16px]4.环境检测中化学分析方法与新技术的结合应用[/size] [size=16px]4.1差分吸收激光雷达技术[/size] [size=16px](DIAL)差分吸收激光雷达技术(DIAL)的基本概念由美国Schotland教授在激光雷达测量大气中水汽分布时提出,其最早用于测量大气中的NO2。随着激光技术的发展,差分吸收激光雷达技术逐步得到了发展和应用。激光雷达发射出波长相近的两束短脉冲激光,其波长选择在待测气体的强吸收区和弱吸收区(或无吸收),来自大气中分子或粒子的后向散射光被望远镜汇聚接收,后向散射光信号携带着大气散射体和吸收体的存在、距离以及浓度的信息。因此,这项技术可用于气溶胶、烟羽、痕量气体的测量,可实现很高的距离分辨率,测量光程可以达到几十公里,具有大范围、可实时测量的特点。[/size] [size=16px]4.2可调谐二极管激光吸收光谱技术[/size] [size=16px](TDLAS)可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)是利用二极管激光器的波长扫描和电流调谐特性来实现痕量气体吸收曲线二次谐波检测的一种新技术,具有高灵敏、高选择性、高精度等特点。由于二极管激光器的高单色性,可以利用待测气体分子的一条孤立的吸收谱线进行测量,避免了不同分子光谱的交叉干扰,从而准确鉴别出待测气体。在大气痕量气体监测中,采用多次反射吸收池或开放光路以增加测量光程,随着光源功率和调制方式的不同,测量光程从几米到几千米。[/size] [size=16px]结束语[/size] [size=16px]环境检测的质量管理对环保事业的发展有着重要的影响。目前,在质量管理中往往存在一些不足。检测应通过科学安排采样点、选择精密的监测仪器进行分析、规范检测流程、优化检测分析方法等方式进行,以减少检测工作的质量问题,保证检测工作的顺利开展,为企业提供优质的服务。[/size] [size=16px]参考文献:[/size] [1] [size=16px]蒋军.环境检测实验室质量管理的现状与对策研究[J].科技创新与应用,2014(17):268.[/size] [2] [size=16px]金鑫,李秋红,谢馨,陆芝伟,徐荣.南京市社会环境检测机构管理措施与成效分析[J].中国资源综合利用,2015(1):52~54.[/size] [3] [size=16px]郑少娜,周国强,叶欣,李庆庆.社会环境检测机构质量监管办法探索[J].广东化工,2016(8):126~127.[/size] [4] [size=16px]杭世平编.空气中有害物质的测定方法[M].北京:人民卫生出版社,1986.[/size] [size=16px][5]李忠军,邹训重,黎彧,张精安,李锦,蒋春桃.甲醛测定方法的进展概述[J].广东微量元素科学,2014(06):28-32.[/size]

  • 【分享】气体分析仪器现状与技术比较

    气体分析仪器现状与技术比较1、气体分析技术介绍 (1)人工采样法 传统的分析方法如化学分析法、[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/Mp]气相色谱[/url]法较多采用人工采样法。人工采样法的特点是采用人工取样的方式,抽取某一时点的样气进行分析。它的缺点是显而易见的:必须对气体进行人工取样,在实验室进行分析,其中操作者的操作技能对分析的精度有很大影响;只能单一成份地逐个进行检测分析,不具备多重输入和信号处理功能;分析费时费力,响应速度慢,效率低,难以实时地反映工况信息。 (2)连续采样法 连续采样法主要有红外线式、紫外线式和热导式三种测量方法。连续采样法的特点是采用不同测量方法的气体分析系统都由采样预处理系统和分析仪表两部分组成,采样探头将被测气体从烟道或管道中引出并进行预处理后,连续送入仪器的气体室中,分析仪器通过不同的方法完成气体浓度的测量。上述三种测量方法的系统集成方式、适应性和性价比有很大的区别。 应用最广泛的红外线式气体分析仪基于非色散红外吸收光谱(NDIR)的原理,其测量方法是基于气体对红外线进行选择性吸收的原理,当被测气体通过测量管道时吸收红外光源发出的特定频率光(与被测气体成分有关)使光强衰减,测出光强的衰减程度即确定了被测气体的浓度。 紫外线式气体分析仪是基于被测气体对紫外光选择性的辐射吸收原理,可以测量SO2、NOx、HCl、NH3等气体,但在同等性能、功能情况下仪器价格较高。 热导式气体分析仪的工作原理是利用各种气体不同的热导系数,即具有不同的热传导速率来进行测量的。当被测气体以恒定的流速流入分析仪器时,热导池内的铂热电阻丝的阻值会因被测气体的浓度变化而变化,运用惠斯顿电桥将阻值信号转换成电信号,通过电路处理将信号放大、温度补偿、线性化,使其成为测量值。热导式气体分析器的应用范围很广,如H2、Cl2、NH3、CO2、Ar、He、SO2、H2中的O2、O2中的H2和N2中的H2等等;它的测量范围也很宽,在0%~100%围内均可测量。热导式分析仪器是一种结构简单、性能稳定、价廉、技术上较为成熟的仪器。但是热导式分析仪器对气体的压力波动、流量波动十分敏感,介质中水汽、颗粒等杂质对测量影响较大,所以必须安装复杂的采样预处理系统。 (3)现场在线测量法 现场在线测量法中以半导体激光吸收光谱技术(DLAS)最为先进和最具有代表性。DLAS技术的特点是无需采样预处理系统,分析仪器直接安装在测量现场,通过一束穿过被测气体的激光光束来实现现场在线气体分析。DLAS技术可实现多种气体如CO、CO2、O2、HF、HCl、CH4、NH3、H20、H2S、HCN、C2H2、C2H4等的自动检测,适用于钢铁、冶金、石化、环保、生化、航天等各种领域。 虽然DLAS技术与其他吸收光谱气体分析技术都利用吸收光谱技术来实现气体分析,但由于DLAS技术采用了独特的“单线光谱”技术和调制光谱技术,可不受背景气体交叉干扰和粉尘、视窗污染的干扰,并可自动修正气体温度、压力等气体参数变化的影响,因此可以将分析仪器直接安装在测量现场,实现其他光谱吸收技术无法或很难实现的现场在线连续气体测量。 DLAS技术的优势在于能适应高温、高水分、高粉尘、强腐蚀性和高流速的被测气体环境,无需采样预处理系统,测量精度高,响应速度快。随着半导体激光气体分析技术的逐步成熟,相关光电元器件成本的显著下降,其性价比优势更为突出。在发达国家,半导体激光气体测量技术已逐步取代传统气体检测技术,在气体在线监测领域得到了日益广泛的应用。

  • 粉体在线激光粒度分析系统的设计与实验研究

    粉体在线激光粒度分析系统的设计与实验研究

    粉体在线激光粒度分析系统的设计与实验研究李文涛,任中京 (济南微纳颗粒仪器股份有限公司,济南250100,中国)liwentao0306@163.com,renzhongjing@vip.sina.com 摘要:本文介绍了一种可以对流动颗粒的粒度分布进行实时监测的在线激光粒度分析系统。详细介绍了在线取样系统、密封样品窗口、测试系统、远程通讯系统的设计,该系统能够安全连续性自动化运行,并能够将粒度分布中的关键参数提供给生产线控制系统,对于粉磨分级生产过程的工艺控制具有非常重要的意义。关键字:激光粒度仪;在线监测;系统定制1、 引言在水泥、硅胶等产品生产中,粒径作为其中的一个关键参数,直接影响产品质量。传统上粉体的粒度测试采用人工采制样或机械采制样,加人工实验室化验的方法,这种方法有很多的的缺点:1、取制样误差大,以局部代表整体过程,存在代表性问题;2、不在线,不实时,分析数据严重滞后;3、分析数据对实时生产过程指导意义不大,只能是一种补救措施。激光粒度测试仪器以其快速、准确、重复、方便等特点越来越多地被用于生产控制,随着生产控制的进一步要求,离线测试已经不能够满足要求,为了能够得到连续的粒度测试结果,在线粒度测试系统渐渐成为成为了各大厂家关注的焦点。目前,国际上英国马尔文、德国新帕泰克、中国微纳颗粒等激光粒度仪厂家都推出了粉体在线激光粒度分析仪,本文就针对微纳仪器的粉体在线激光粒度分析系统的设计与实验结果进行深入的探讨。2、 系统构成粉体在线激光粒度分析系统是可用于工业现场的粉体粒度分析系统,各项参数根据客户应用要求量身定制,本系统主要有以下几部分构成:主机系统、供气系统、取样系统、样品分散系统、密封样品窗口系统、回料系统、现场控制柜系统、远程传输与显示系统。本系统的主要功能是可以对流动的颗粒粒度分布进行实时监测,并提供准确的控制信号。系统结构如图1所示。取样器把粉体样品从生产线管道中取出,通过卸料器传给喂料器,喂料器均匀地把样品送入样品分散泵中,分散好的粉体样品通过防堵反吹阀进入仪器主机,在保护气的作用下通过样品窗口,回料泵把测试过的粉体样品送回到生产线管道中。测试过程中主机把测试到的粉体散射光谱实时地传输到现场控制柜,由安装到现场控制柜PC平板中的在线粒度分析软件通过反演运算得到粉体样品的粒度分布,现场控制柜把得到的粒度分布数据一方面通过远程通讯传给中控PC,工作人员可根据粒度分布数据对生产线及时作出调整,也可直接传输给生产线控制系统,直接调整生产线上的设备使其运转到最佳位置。现场控制柜中的PLC系统是整套系统的控制中心,能控制系统上每一个部件的开关,并对系统的运行实时监控,对异常情况及时报警。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015102809294799_01_3049057_3.jpg 图1 系统结构图1、 系统设计3.1 在线取样系统从管道中取出具有代表性的样品是实现粉体粒度在线测试的第一步,根据不同的粉体生产工艺,本设计提供两种取样系统:负压取样和螺旋取样,负压取样主要应用于飞灰式取样,如火力发电厂锅炉尾部烟气飞灰取样,螺旋取样主要应用于粉料的取样,如水泥在空气斜槽中传输过程中的取样。负压取样器由取样管和喷射泵组成,取样管插入工艺管道,通过特殊设计的取样孔从气固两相流中取出具有代表性的样品。喷射泵与取样管相连,可以形成0.04MPa的负压,将取样管中的样品吸出送到主机进行测试,喷射泵采用陶瓷内芯,具有良好的耐磨特性。粉体在管道中传输过程中大小颗粒会产生分层现象,因此应采取多点取样,本负压取样系统为运动式取样,取样器在运动控制箱的控制下从位置1到位置2作往复运动,在运动过程中连续取样,保证了取出的样品具有代表性。粉体运输一般采用气体输送,管道中存在一定的正压力或负压力,螺旋取样器只有在常压下才能正常工作,因此在本设计中加入了旋转卸料阀,能够实现空气密封,保证螺旋取样器的正常工作,取出的样品进入到分散泵中分散后经防堵反吹阀门进入主机进行测试。3.2 密封样品窗口保持主机镜头,探头的洁净是保证在线仪器的连续运行的关键,本设计中采用全密封式样品窗设计,一次保护气对密封玻璃起到气幕保护和吹扫的作用,二次保护气保证密封窗口内的气体压力平衡,避免样品从喷射管中喷出时出现返料现象。3.3 测试系统测试系统主要由主机和软件系统构成。主机系统包括光路部分、电路部分、机械密封部分,光路部分采用反傅立叶变换光路,全量程采用米氏散射理论。电路部分扫描速度1000次/秒, 每秒可显示2个完整粒度分布(用户可调)。仪器符合ISO13320标准,所有接口(采样管,阀门,管道)及主机各个部位均采用夹套式接头方便现场检修。软件系统专门为在线粒度监测系统研制,软件具有形象化的良好的人机界面,操作方便,运行可靠,安全性良好,为用户自行定制输出数据项目提供方便。3.4 远程通讯系统在线激光粒度分析系统的通讯系统构成如下图所示,在线控制系统用于现场测试的自动控制及报警,现场PC为在线粒度测试软件的运行平台,生产控制系统为粉体生产设备的控制系统,中控PC用于数据的显示及远程生产线控制。在线控制系统控制器采用PLC,能够稳定地控制各器件的依次启动和依次关闭,并能够接收粒度分布数据并转换为4-20mA标准信号输出,能够与生产控制系统进行接口,用于生产设备控制,提供完善的报警装置。如果在线设备出现问题则自动报警,并自动采取保护措施。现场PC采用一体式工控机进行数据的采集、处理、并实时显示在线颗粒的粒度分布,与中控室终端采用光纤通讯,能够保证在远距离和电磁干扰的情况下稳定传输数据,http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015102809315868_01_3049057_3.jpg1、 系统应用4.1 现场安装http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2017/10/2015102809324531_01_3049057_3.jpg如图3所示是微纳公司为南京某水泥生产线定制的矿渣微粉在线粒度测试系统现场。本项目目的是为了在线24小时连续监测某公司成品的粒度分布数据,为生产线提供调整依据。本项目分为以下几个系统:1、在线取样系统2、在线分散系统3、在线主机4、在线回料系统5、在线空气净化系统6、在线气体分配系统7、PLC控制系统8、工业PC测试系统(含在线粒度监测系统专用软件)9、远程传输与显示系统4.2 监测数据http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/10/201510280933_571202_3049057_3.pnghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/10/201510280933_571203_3049057_3.png5、结论针对在线粒度测试方面的技术难点,本文结合微纳仪器在线粒度分析仪器进行了详细的分析研究,初步研究结果表明在线取样技术,封闭样品窗技术,远程通讯技术均满足了粉体粒度在线测试的需求。参考文献 蔡小舒,舒明旭,沈建琪,等.颗粒粒度测量技术及应用,北京:化学工业出版社,2010:128-142 胡荣泽.粒度仪的量化指标.水泥技术,2007(02):69-71.

  • 粉体在线激光粒度分析系统的设计与实验研究

    粉体在线激光粒度分析系统的设计与实验研究

    粉体在线激光粒度分析系统的设计与实验研究李文涛,任中京 (济南微纳颗粒仪器股份有限公司,济南250100,中国)liwentao0306@163.com,renzhongjing@vip.sina.com 摘要:本文介绍了一种可以对流动颗粒的粒度分布进行实时监测的在线激光粒度分析系统。详细介绍了在线取样系统、密封样品窗口、测试系统、远程通讯系统的设计,该系统能够安全连续性自动化运行,并能够将粒度分布中的关键参数提供给生产线控制系统,对于粉磨分级生产过程的工艺控制具有非常重要的意义。关键字:激光粒度仪;在线监测;系统定制1、 引言在水泥、硅胶等产品生产中,粒径作为其中的一个关键参数,直接影响产品质量。传统上粉体的粒度测试采用人工采制样或机械采制样,加人工实验室化验的方法,这种方法有很多的的缺点:1、取制样误差大,以局部代表整体过程,存在代表性问题;2、不在线,不实时,分析数据严重滞后;3、分析数据对实时生产过程指导意义不大,只能是一种补救措施。激光粒度测试仪器以其快速、准确、重复、方便等特点越来越多地被用于生产控制,随着生产控制的进一步要求,离线测试已经不能够满足要求,为了能够得到连续的粒度测试结果,在线粒度测试系统渐渐成为成为了各大厂家关注的焦点。目前,国际上英国马尔文、德国新帕泰克、中国微纳颗粒等激光粒度仪厂家都推出了粉体在线激光粒度分析仪,本文就针对微纳仪器的粉体在线激光粒度分析系统的设计与实验结果进行深入的探讨。2、 系统构成粉体在线激光粒度分析系统是可用于工业现场的粉体粒度分析系统,各项参数根据客户应用要求量身定制,本系统主要有以下几部分构成:主机系统、供气系统、取样系统、样品分散系统、密封样品窗口系统、回料系统、现场控制柜系统、远程传输与显示系统。本系统的主要功能是可以对流动的颗粒粒度分布进行实时监测,并提供准确的控制信号。系统结构如图1所示。取样器把粉体样品从生产线管道中取出,通过卸料器传给喂料器,喂料器均匀地把样品送入样品分散泵中,分散好的粉体样品通过防堵反吹阀进入仪器主机,在保护气的作用下通过样品窗口,回料泵把测试过的粉体样品送回到生产线管道中。测试过程中主机把测试到的粉体散射光谱实时地传输到现场控制柜,由安装到现场控制柜PC平板中的在线粒度分析软件通过反演运算得到粉体样品的粒度分布,现场控制柜把得到的粒度分布数据一方面通过远程通讯传给中控PC,工作人员可根据粒度分布数据对生产线及时作出调整,也可直接传输给生产线控制系统,直接调整生产线上的设备使其运转到最佳位置。现场控制柜中的PLC系统是整套系统的控制中心,能控制系统上每一个部件的开关,并对系统的运行实时监控,对异常情况及时报警。 图1 系统结构图3、 系统设计3.1 在线取样系统http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512100948_577152_3049057_3.jpg从管道中取出具有代表性的样品是实现粉体粒度在线测试的第一步,根据不同的粉体生产工艺,本设计提供两种取样系统:负压取样和螺旋取样,负压取样主要应用于飞灰式取样,如火力发电厂锅炉尾部烟气飞灰取样,螺旋取样主要应用于粉料的取样,如水泥在空气斜槽中传输过程中的取样。负压取样器由取样管和喷射泵组成,取样管插入工艺管道,通过特殊设计的取样孔从气固两相流中取出具有代表性的样品。喷射泵与取样管相连,可以形成0.04MPa的负压,将取样管中的样品吸出送到主机进行测试,喷射泵采用陶瓷内芯,具有良好的耐磨特性。粉体在管道中传输过程中大小颗粒会产生分层现象,因此应采取多点取样,本负压取样系统为运动式取样,取样器在运动控制箱的控制下从位置1到位置2作往复运动,在运动过程中连续取样,保证了取出的样品具有代表性。粉体运输一般采用气体输送,管道中存在一定的正压力或负压力,螺旋取样器只有在常压下才能正常工作,因此在本设计中加入了旋转卸料阀,能够实现空气密封,保证螺旋取样器的正常工作,取出的样品进入到分散泵中分散后经防堵反吹阀门进入主机进行测试。3.2 密封样品窗口保持主机镜头,探头的洁净是保证在线仪器的连续运行的关键,本设计中采用全密封式样品窗设计,一次保护气对密封玻璃起到气幕保护和吹扫的作用,二次保护气保证密封窗口内的气体压力平衡,避免样品从喷射管中喷出时出现返料现象。3.3 测试系统测试系统主要由主机和软件系统构成。主机系统包括光路部分、电路部分、机械密封部分,光路部分采用反傅立叶变换光路,全量程采用米氏散射理论。电路部分扫描速度1000次/秒, 每秒可显示2个完整粒度分布(用户可调)。仪器符合ISO13320标准,所有接口(采样管,阀门,管道)及主机各个部位均采用夹套式接头方便现场检修。软件系统专门为在线粒度监测系统研制,软件具有形象化的良好的人机界面,操作方便,运行可靠,安全性良好,为用户自行定制输出数据项目提供方便。3.4 远程通讯系统在线激光粒度分析系统的通讯系统构成如下图所示,在线控制系统用于现场测试的自动控制及报警,现场PC为在线粒度测试软件的运行平台,生产控制系统为粉体生产设备的控制系统,中控PC用于数据的显示及远程生产线控制。在线控制系统控制器采用PLC,能够稳定地控制各器件的依次启动和依次关闭,并能够接收粒度分布数据并转换为4-20mA标准信号输出,能够与生产控制系统进行接口,用于生产设备控制,提供完善的报警装置。如果在线设备出现问题则自动报警,并自动采取保护措施。现场PC采用一体式工控机进行数据的采集、处理、并实时显示在线颗粒的粒度分布,与中控室终端采用光纤通讯,能够保证在远距离和电磁干扰的情况下稳定传输数据,http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512100949_577153_3049057_3.jpg 图2 通讯结构图4、 系统应用4.1 现场安装http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512100950_577157_3049057_3.jpg图3 现场安装图如图3所示是微纳公司为南京某水泥生产线定制的矿渣微粉在线粒度测试系统现场。本项目目的是为了在线24小时连续监测某公司成品的粒度分布数据,为生产线提供调整依据。本项目分为以下几个系统:1、在线取样系统2、在线分散系统3、在线主机4、在线回料系统5、在线空气净化系统6、在线气体分配系统7、PLC控制系统8、工业PC测试系统(含在线粒度监测系统专用软件)9、远程传输与显示系统4.2 监测数据http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512100949_577155_3049057_3.jpghttp://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2015/12/201512100950_577156_3049057_3.jpg图7 粒度分布图图8 粒度数据监控图5、结论针对在线粒度测试方面的技术难点,本文结合微纳仪器在线粒度分析仪器进行了详细的分析研究,初步研究结果表明在线取样技术,封闭样品窗技术,远程通讯技术均满足了粉体粒度在线测试的需求。参考文献 蔡小舒,舒明旭,沈建琪,等.颗粒粒度测量技术及应用,北京:化学工业出版社,2010:128-142 胡荣泽.粒度仪的量化指标.水泥技术,2007(02):69-71.

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