极强腐蚀性气体中,氧气含量的准确测量对防止设备被腐蚀、安全监控等具有重要意义。例如:氯化氢气体,只有特种合金金属或特种塑料(PTFE或PVDF),才可耐受此类强腐蚀。工业生产过程中,若被测气体中含有氯化氢等强腐蚀性气体时,选择合适的在线分析产品极其困难。
由于测量环境的特殊性,传统接触式测量技术—顺磁氧分析仪,存在传感器极易腐蚀损坏、可靠性差、运行成本高等问题,无法满足化工行业的腐蚀性气体或液体中氧气浓度测量要求。基于可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode laser Absorption,简称TDL)技术的氧气在线分析仪具有诸多显著优点,能够较好地满足腐蚀性气体中氧气测量的需求。
图1:梅特勒-托利多TDL 分析仪家族
过程分析测量的挑战
顺磁式氧分析仪,是根据氧气的体积磁化率比一般气体高得多,在磁场中具有极高顺磁特性的原理制成的一类氧含量测量仪器。
磁力机械式氧分析仪的工作原理是:在密闭的气室中,装有两对不均匀磁场的磁极,其磁场强度梯度相反。两个空心球体(内充纯净的氮气或氩气)置于两对磁极的间隙中,空心球之间通过连杆连接,形状类似哑铃。连杆用弹性金属带固定在气室壳体上,哑铃球只能以金属带为轴转动。被测样气进入气室后,充满整个气室。两个空心球被样气所包围,被测样气中的氧含量不同,受到磁场的作用力,导致的偏转角度就不同。
图2:机械式顺磁氧工作原理图
然而,气体介质处于磁场中会被磁化,同时,不同的气体也分别表现出顺磁性或逆磁性。如O2、NO、NO2等是顺磁性气体, CO2、CH4等是逆磁性气体。对于多组分混合气体来说,体积磁化特性可以看作是各组分体积磁化特性的算术平均值。在含氧的混合气体中,若存在NO和NO2等磁化率很大的氮氧化物,数值会相差较大,且顺磁性气体和逆磁性气体的体积磁化率有互相抵消趋势。
图3: 常见气体的体积磁化率
梅特勒-托利多独特的解决方案
梅特勒-托利多自主研发生产的GPro500-TDL激光气体分析仪,其独特设计具有PFA材质的一体式取样探头,适用严苛、高腐蚀性的应用场合,帮助实现安装便捷、响应快速、维护量低且测量可靠。
具体技术特点为:
- 紧凑型反射式结构设计
- 系统集成简单
- 耐腐蚀性极强
- 响应速度快
- 维护量低,免校准
图4:独特设计的PFA材质取样探头
图5:现场应用安装图(高浓度氯化氢背景气)
GPro500激光气体分析产品价值
GPro500激光气体分析仪适用高腐蚀性气体应用场合,在线实时监控氧气含量,确保过程生产安全。技术先进的激光氧分析仪,具有传统分析系统无可比拟的技术特点。
特点
优势
好处
独特的PFA取样池设计
-紧凑式结构设计
-非接触式测量
-无易损、易耗件
-降低系统集成成本
-减少日常维护成本
-提升安全性
可调谐半导体激光技术
-超精细吸收光谱技术,抗背景气干扰
-光源寿命长
-年拥有成本低
-测量结果可靠
独特SpectralD技术
内置参比池结构激光器完美控制内置光谱数据库(HITRAN)
提高安全可靠性降低标定维护量
GPro500激光气体分析技术,代表当今先进的气体测量技术,具有传统气体分析仪无可比拟的技术优势,如:系统集成简单、非接触测量、运营成本低、快速响应等优点,较好的适应氯碱、农化、石化等严苛性腐蚀性气体环境中的氧气浓度测量,品质保障,挑战极限!
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