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让KB88凯时官网登录科技LGA-4100来引领激光过程气体分析！
宣布时间：2015-12-15
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武钢计控公司是国家一级计量单元。该公司以“在科学的门路上永无止境地探索”为企业理念，注重发挥种种人才积极性和缔造性。通过建立现代企业制度，实施管理创新，形成较强的高新技术产物开发能力。该公司向我公司KB88凯时官网登录科技提供了详细工况，让我公司凭据现场工艺来设计，对其电捕焦油器O2浓度进行连续、实时的监测和记录、分析，给武钢计控公司的工艺控制提供依据。
据该公司O2含量检测要求，我公司接纳LGA-4100型探头式激光过程气体分析系统来进行丈量。LGA-4100激光过程气体分析系统是结合多年的激光气体分析产物的开发和应用经验，集成半导体激光吸收光谱、激光器波长自适应、、蓝牙无线通讯等多项创新技术，推出的新一代激光过程气体分析产物。该系统的发射和接收单元直接安装在工业管道上。整个系统由于无预处置及运动部件，使得其相对于传统红外平分析系统，运行的稳定性和可靠性大大增强，而且维护标定事情量和运行用度大大降低。
LGA-4100半导体激光气体分析系统基于半导体激光吸收光谱技术（DLAS），即“单线光谱”丈量技术。具体来说，就是通过丈量具有某一特定吸收谱线的激光束在穿过被测气体时发生的衰减信息，并凭据激光强度衰减与被测气体含量间的正比关系，分析获得被测气体的浓度。与非分光红外气体分析技术相同,DLAS技术也是一种吸收光谱技术，它利用Beer-Lambert关系来定量分析半导体激光能量被被测气体选择吸收发生的衰减来获得气体的浓度。与传统非分光红外分析技术使用谱宽很宽且牢固波长的红外光源差异，DLAS技术使用谱宽非常小(也就是单色性非常好) 且波长可调谐的半导体激光器作为光源。
因此，DLAS技术具有传统非分光红外分析技术无法实现的一些性能优点：
1. 不受配景气体交叉滋扰。半导体激光器发射的激光谱宽小于0.0001nm，是红外光源谱宽的1/106，远小于红外光源谱宽和被测气体单吸收谱线宽度，其频率调制扫描范围也仅包罗被测气体单吸收谱线（半导体激光吸收光谱技术也因此被称为单线光谱技术），因此乐成消除了配景气体交叉滋扰影响。
2. 不受粉尘和视窗污染滋扰。非分光红外气体分析仪在分析粉尘含量较大的气体时，粉尘和被污染的光学元件会引起气室透光率的变化，而牢固波长的光源又无法区别气体和粉尘的吸收，因此无法自动修正粉尘对光学元件的污染影响。而半导体激光的波长可通过调制事情电流而被扫描，使激光波长既扫描过有气体吸收的区域，也扫描过没有气体吸收的区域。当波长位于吸收区域时可测得包罗气体和粉尘在内的总透光率T总，当波长位于无气体吸收区域时可以测得粉尘透光率T粉尘，从而可以准确获得被测气体的透光率T气体 =T总/ T粉尘。DLAS技术通过激光波长扫描技术修正了粉尘和视窗污染对丈量的影响。
3. 不受被测气体环境参数变化滋扰。被测气体环境参数—温度或压力变化通常导致谱线强度和展宽发生变化，对温度或压力信号不加修正就会影响丈量结果。而DLAS技术是对被测气体单一吸收谱线进行分析，因此可较容易地对温度、压力效应进行修正。为此LGA-4100系统内置了温度和压力自动修正功效，能凭据实际丈量得到的被测气体温度和压力对气体身分丈量值进行自动修正，从而可实现精确的在线气体分析。
综上所述，单线光谱技术、激光波长扫描技术和环境参数自动修正技术使DLAS技术可以被用于实现气体的原位分析，因此比非分光红外等传统采样气体分析系统具备更强的环境适应性。而且由于激光气体分析系统省却了采样预处置装置，结构简单、无运动部件，维护标定方便、可靠性高，响应速度快而准确，大大提升了在线过程气体检测的水平。
该系统特点：
1.无需采样，现场丈量。
2.响应速度快（<1秒）。
3.丈量精度高（≤±1%）。
4.不受配景气体交叉滋扰。
5.自动修正粉尘及光学视窗污染影响。
6.结构简单紧凑、可靠性高，操作维护方 便，运行用度低。
7.一体化正压防爆技术，�？榛杓�，可 现场更换所有功效�？�。
KB88凯时官网登录科技在产物核心及要害技术领域拥有自主知识产权，现已申请并拥有多项发现专利、实用新型专利和软件著作权。其研发生产的激光现场在线气体分析系统于2003年经国家法定检测部门检测，精度到达1级。系统能够在高温、高粉尘、高流速、强腐蚀等恶劣环境下现场分析气体浓度和热值等。为各行业提供迫切需要的非接触、实时、远程、多点连续的自动监测解决方案，并为优化生产工艺、节能降耗、能源气回收、宁静及环保监测等提供了有效保障。
那么为什么武钢计控公司会选择KB88凯时官网登录科技呢？ 除了KB88凯时官网登录科技，还没有一家公司有实力去研发生产激光现场在线气体分析系统。作为全球不多的激光在线气体分析系统的开发和供应商，KB88凯时官网登录科技解决了以下技术难点：
第一，半导体激光吸收光谱技术。解决包罗半导体激光波长锁定技术（使激光频率长时间稳定在吸收谱线频率处）、高灵敏度的调制光谱检测技术、光学Etalon噪音有效抑制要领等，并建立和完善了重要工业气体身分的吸收光谱数据库（吸收谱线位置、差异温度下的压力展宽、吸收谱线线强及其与温度的关系等）等。
第二，高性能半导体激光电流源技术。半导体激光器非常容易被浪涌电流和高频电磁辐射损坏，为此KB88凯时官网登录科技开发了用于各工业现场的低噪音半导体激光电流源技术，在半导体激光电流源电路中设计大量�；さ缏纺？槔匆种浦种衷蚍⑸睦擞康缌骱偷绱欧�。同时，还通过降低激光电流源的噪音来降低激光强度噪音，从而提高系统的检测灵敏度。
第三，微弱信号检测技术和电磁兼容技术。为了提高检测灵敏度，除了降低上面提到的光学Etalon噪音外，还要降低种种电磁滋扰噪音。为此研发了高性能的微弱信号检测技术（低噪音设计、接纳锁相放大技术）和电磁兼容技术（如良好接地、电缆线屏蔽等）。
第四，吸收光谱信号分析算法。激光在线气体分析系统实现了从丈量获得的调制光谱信号中直接提取谱线展宽的数字信号处置要领，从而可以准确修正气体组分变化对气体浓度丈量的影响。很多时候，光学Etalon噪音或其他噪音的频率与信号频率接近，而KB88凯时官网登录科技研发的、适用于这种情况下的噪音抑制算法，大大提高了恶劣工况下激光在线气体分析系统的检测灵敏度和可靠性。
KB88凯时官网登录科技不仅掌握世界尖端科技——激光吸收光谱技术，可以解决和突破以上难点，而且与现有其他分析系统相比，KB88凯时官网登录科技研发生产的激光在线气体分析系统还实现了以下技术创新：
第一，开发的半导体激光在线气体分析系统实现了气体浓度的现场、连续丈量，制止了配景气体的交叉滋扰，自动修正粉尘、视窗污染所带来的数据误差。由于接纳非接触式光学丈量而适用于强腐蚀、高温、高压、高粉尘的恶劣环境，解决了现有常用采样方式“在线”分析系统的弊病。该技术创新点经鉴定为国内首创、国际先进。
第二，在使用光谱技术丈量气体身分时，如果气体组成、温度和压力发生了变化，则气体的谱线展宽就会相应变化，从而影响丈量的准确性。国外同类产物都是通过丈量气体温度、压力，而且预计丈量环境中的气体组成来计算谱线展宽，从而对丈量气体身分进行修正。这种修正计谋的难点在于无法准确预计丈量环境中的其他气体组成，从而造成丈量误差。对于此难点，KB88凯时官网登录科技在国际上率先实现了通过数字信号处置的要领直接从检测的调制光谱信号中准确提取谱线展宽，从而制止了谱线展宽变化导致的丈量误差。
第三，国际上现有同类产物一般都只有4-20mA电流、RS232等数据输出方式，KB88凯时官网登录科技的激光现场在线气体分析系统除了以上方式外，还开发了可选配的无线数据传送�？�，使本产物具有无线网络传输功效。该无线数据传输�？榭梢允迪郑憾砸瞧髂谇斗ㄊ桨姹臼迪治尴咴冻躺�；分析信息、数据的远程传输；远程收集系统事情状态，实时设置仪器参数等。这是国际上首次在半导体激光在线气体分析系统上实现无线数据传送。
与国外同类产物相比，LGA系列激光在线分析系统在软硬件方面也具有明显优势：
首先，它具有自动谱线展宽修正功效，分析气体浓度时不受被测气体环境中气体组成变化的影响，可应用于气体组成有较大变化的场所。
其次，LGA系列产物可选配GPRS无线数据传输�？�，通过该�？�，KB88凯时官网登录科技可为用户提供远程法式升级、设置和优化分析系统参数等服务。
而且，国外引进要害技术和部件，国内进行研发并量身定制，充实考虑了国内用户的现场工况和供货需求，为项目的定期、顺利实施也提供了有效保障。
KB88凯时官网登录科技为武钢计控公司此项目解决了一些要害的工艺需求。
首先是响应速度。气体分析的重要因素是分析仪器的响应速度，激光在线气体分析系统实现“在位”丈量和毫秒级响应，响应时间<1S，制止了采样预处置响应滞后带来的宁静隐患。
其次是样气排放。工艺管道中有大量有毒、有害气体，传统分析系统的尾气排放不仅会造成环境污染和爆炸，对操作人员身体也有害处。激光在线气体分析系统无需抽气检验，没有样气排放问题。
第三是丈量精确度。丈量的准确性关系到对宁静隐患判断的准确性问题，激光现场在线气体分析对原始气体进行分析，不改变气体成份，丈量准确度为<±1%。第四是维护、标定。系统维护和标定的事情量不仅牵涉人力物力，而且降低了开楷模。激光在线气体分析系统的年维护和标定次数<2次/年；且维护标定非常方便。
最后是运行用度。设备的选型不仅考虑一次性投资，还要考虑将来的运行和维护成本。激光在线气体分析系统无需备品备件，运行成本仅为电费、气源费和标定气用度。
据该公司O2含量检测要求，我公司接纳LGA-4100型探头式激光过程气体分析系统来进行丈量。LGA-4100激光过程气体分析系统是结合多年的激光气体分析产物的开发和应用经验，集成半导体激光吸收光谱、激光器波长自适应、、蓝牙无线通讯等多项创新技术，推出的新一代激光过程气体分析产物。该系统的发射和接收单元直接安装在工业管道上。整个系统由于无预处置及运动部件，使得其相对于传统红外平分析系统，运行的稳定性和可靠性大大增强，而且维护标定事情量和运行用度大大降低。
因此，DLAS技术具有传统非分光红外分析技术无法实现的一些性能优点：
1. 不受配景气体交叉滋扰。半导体激光器发射的激光谱宽小于0.0001nm，是红外光源谱宽的1/106，远小于红外光源谱宽和被测气体单吸收谱线宽度，其频率调制扫描范围也仅包罗被测气体单吸收谱线（半导体激光吸收光谱技术也因此被称为单线光谱技术），因此乐成消除了配景气体交叉滋扰影响。
3. 不受被测气体环境参数变化滋扰。被测气体环境参数—温度或压力变化通常导致谱线强度和展宽发生变化，对温度或压力信号不加修正就会影响丈量结果。而DLAS技术是对被测气体单一吸收谱线进行分析，因此可较容易地对温度、压力效应进行修正。为此LGA-4100系统内置了温度和压力自动修正功效，能凭据实际丈量得到的被测气体温度和压力对气体身分丈量值进行自动修正，从而可实现精确的在线气体分析。
综上所述，单线光谱技术、激光波长扫描技术和环境参数自动修正技术使DLAS技术可以被用于实现气体的原位分析，因此比非分光红外等传统采样气体分析系统具备更强的环境适应性。而且由于激光气体分析系统省却了采样预处置装置，结构简单、无运动部件，维护标定方便、可靠性高，响应速度快而准确，大大提升了在线过程气体检测的水平。
该系统特点：
1.无需采样，现场丈量。
2.响应速度快（<1秒）。
3.丈量精度高（≤±1%）。
4.不受配景气体交叉滋扰。
5.自动修正粉尘及光学视窗污染影响。
6.结构简单紧凑、可靠性高，操作维护方 便，运行用度低。
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KB88凯时官网登录科技在产物核心及要害技术领域拥有自主知识产权，现已申请并拥有多项发现专利、实用新型专利和软件著作权。其研发生产的激光现场在线气体分析系统于2003年经国家法定检测部门检测，精度到达1级。系统能够在高温、高粉尘、高流速、强腐蚀等恶劣环境下现场分析气体浓度和热值等。为各行业提供迫切需要的非接触、实时、远程、多点连续的自动监测解决方案，并为优化生产工艺、节能降耗、能源气回收、宁静及环保监测等提供了有效保障。
那么为什么武钢计控公司会选择KB88凯时官网登录科技呢？ 除了KB88凯时官网登录科技，还没有一家公司有实力去研发生产激光现场在线气体分析系统。作为全球不多的激光在线气体分析系统的开发和供应商，KB88凯时官网登录科技解决了以下技术难点：
第一，半导体激光吸收光谱技术。解决包罗半导体激光波长锁定技术（使激光频率长时间稳定在吸收谱线频率处）、高灵敏度的调制光谱检测技术、光学Etalon噪音有效抑制要领等，并建立和完善了重要工业气体身分的吸收光谱数据库（吸收谱线位置、差异温度下的压力展宽、吸收谱线线强及其与温度的关系等）等。
第二，高性能半导体激光电流源技术。半导体激光器非常容易被浪涌电流和高频电磁辐射损坏，为此KB88凯时官网登录科技开发了用于各工业现场的低噪音半导体激光电流源技术，在半导体激光电流源电路中设计大量�；さ缏纺？槔匆种浦种衷蚍⑸睦擞康缌骱偷绱欧�。同时，还通过降低激光电流源的噪音来降低激光强度噪音，从而提高系统的检测灵敏度。
第三，微弱信号检测技术和电磁兼容技术。为了提高检测灵敏度，除了降低上面提到的光学Etalon噪音外，还要降低种种电磁滋扰噪音。为此研发了高性能的微弱信号检测技术（低噪音设计、接纳锁相放大技术）和电磁兼容技术（如良好接地、电缆线屏蔽等）。
第四，吸收光谱信号分析算法。激光在线气体分析系统实现了从丈量获得的调制光谱信号中直接提取谱线展宽的数字信号处置要领，从而可以准确修正气体组分变化对气体浓度丈量的影响。很多时候，光学Etalon噪音或其他噪音的频率与信号频率接近，而KB88凯时官网登录科技研发的、适用于这种情况下的噪音抑制算法，大大提高了恶劣工况下激光在线气体分析系统的检测灵敏度和可靠性。
KB88凯时官网登录科技不仅掌握世界尖端科技——激光吸收光谱技术，可以解决和突破以上难点，而且与现有其他分析系统相比，KB88凯时官网登录科技研发生产的激光在线气体分析系统还实现了以下技术创新：
第一，开发的半导体激光在线气体分析系统实现了气体浓度的现场、连续丈量，制止了配景气体的交叉滋扰，自动修正粉尘、视窗污染所带来的数据误差。由于接纳非接触式光学丈量而适用于强腐蚀、高温、高压、高粉尘的恶劣环境，解决了现有常用采样方式“在线”分析系统的弊病。该技术创新点经鉴定为国内首创、国际先进。
第二，在使用光谱技术丈量气体身分时，如果气体组成、温度和压力发生了变化，则气体的谱线展宽就会相应变化，从而影响丈量的准确性。国外同类产物都是通过丈量气体温度、压力，而且预计丈量环境中的气体组成来计算谱线展宽，从而对丈量气体身分进行修正。这种修正计谋的难点在于无法准确预计丈量环境中的其他气体组成，从而造成丈量误差。对于此难点，KB88凯时官网登录科技在国际上率先实现了通过数字信号处置的要领直接从检测的调制光谱信号中准确提取谱线展宽，从而制止了谱线展宽变化导致的丈量误差。
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与国外同类产物相比，LGA系列激光在线分析系统在软硬件方面也具有明显优势：
首先，它具有自动谱线展宽修正功效，分析气体浓度时不受被测气体环境中气体组成变化的影响，可应用于气体组成有较大变化的场所。
其次，LGA系列产物可选配GPRS无线数据传输�？�，通过该�？�，KB88凯时官网登录科技可为用户提供远程法式升级、设置和优化分析系统参数等服务。
而且，国外引进要害技术和部件，国内进行研发并量身定制，充实考虑了国内用户的现场工况和供货需求，为项目的定期、顺利实施也提供了有效保障。
KB88凯时官网登录科技为武钢计控公司此项目解决了一些要害的工艺需求。
首先是响应速度。气体分析的重要因素是分析仪器的响应速度，激光在线气体分析系统实现“在位”丈量和毫秒级响应，响应时间<1S，制止了采样预处置响应滞后带来的宁静隐患。
其次是样气排放。工艺管道中有大量有毒、有害气体，传统分析系统的尾气排放不仅会造成环境污染和爆炸，对操作人员身体也有害处。激光在线气体分析系统无需抽气检验，没有样气排放问题。
第三是丈量精确度。丈量的准确性关系到对宁静隐患判断的准确性问题，激光现场在线气体分析对原始气体进行分析，不改变气体成份，丈量准确度为<±1%。第四是维护、标定。系统维护和标定的事情量不仅牵涉人力物力，而且降低了开楷模。激光在线气体分析系统的年维护和标定次数<2次/年；且维护标定非常方便。
最后是运行用度。设备的选型不仅考虑一次性投资，还要考虑将来的运行和维护成本。激光在线气体分析系统无需备品备件，运行成本仅为电费、气源费和标定气用度。
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