概述
ULTRAMAT 7 分析仪模块按照 NDIR 双光束差动模式过程工作,高选择性地测量红外波长吸收带位于 2 和 9 µm 之间的气体如 CO 和 CO2, CH4, SO2,NO。
优势
由于采用了双层检测器,因此具有高选择性
- 对复杂的气体混合物也能可靠测量
检测极限值低
- 可测低浓度
在现场可按要求清洁分析仪单元
- 由于污染后可以重新使用,因此可节约成本
应用
应用领域
- 在焚烧厂中用作锅炉控制测量
- 化工厂中的工艺气体浓度测量
- 高纯气体的品质检验
- 环境保护
- 工作场所 TLV(阈限值)监视
- 质量监控
特殊型号
流量型参比室
- 通过参考隔室的流量应适应样气流量
- 减流型隔室的气体供应上游压力应为 3 000 至 5 000 hPa(**)。然后,限流器将流量自动调节为大约 8 ml/min。
设计
ULTRAMAT 7 的结构
气路
ULTRAMAT 7,气路,不带流动参比气室
ULTRAMAT 7,气路,带流动参比气室
操作模式
测量原理
测量基于气体分子对特定红外光波段的吸收(吸收波段)。
ULTRAMAT 7 模块使用包含波长为 2 至 9 µm 的光谱范围。虽然吸收波长是单独气体的特性,但是它们可能部分重叠。这样,通过以下方式把交叉灵敏性降到了*低:
- 分束器(气体过滤器)
- 双层检器,各气体室的检测器**层和第二层之间的权重可调
- 为特定应用预先安装的干扰滤波器
工作原理
ULTRAMAT 7 模块根据红外推拉式断续辐射原理运行并配有双层检测器。
温度大约为 600 °C 的源产生分束器发射的红外光。分束器起到过滤室的作用,在样气和参比气体室之间平分光束。
断路器对红外光进行周期性调制,从而允许放松检测器。
参考光束通过参考室并进入实际上未衰减的检测器室。检测器室内充满了准确规定浓度的待测气体组分。相反,样气光束通过充有样气的样气室,并进入衰减到各种程度的检测器室。衰减程度取决于各自的样气浓度。
检测器被设计成双层结构。源端的检测器层主要用于吸收波段的中间。但是,波段边缘被两个检测器层均匀吸收。
两个检测器室的检测器层通过微流量传感器进行气动互连。该传感器将检测器内的压力差转变为电信号。
根据应用的不同,在出厂前已预置检测器**层和第二层之间的权重。因此,可将干扰组分的影响降至*低。为了确保测量值的长期稳定性,ULTRAMAT 7 模块支持分析仪的预测性自诊断。该功能允许您及时地计划维护措施。
ULTRAMAT 7,红外通道的工作原理
基本特性
- 测量结果单位可自由选择(例如 vpm、mg/m3)
- 每个测量通道都有四个可自由设定量程
- 使用校正零点时的量程
- 测量范围识别
- 可以进行自动或手动量程转换;还可以进行远程切换
- 配流动参比气室的差比测量量程
- 仪器调整过程中可存储测量值
- 时间常数可选范围宽(静态/动态噪声抑制);也就是说,分析仪或组件的响应时间可以和相应的测量任务匹配
- 短响应时间
- 低长期漂移
- 测量点切换可以达到*多 4 个测量点(可编程)
- 测量点标识
- 内部压力传感器校正大气压力在 700 至 1200 hPa 绝压范围内的波动
- 自动化量程标定可组态
- 操作方式基于NAMUR 标准
- 预防性维护/红外源监测
- 用于存在高腐蚀性样气条件下使用的样品室钽嵌片或 Hastelloy C22(特殊应用)
技术规范
技术数据基于 DIN EN 61207-1 的定义。
除非另有规定,下面列出的数据与以下测量条件相关:
环境温度
25°C
大气压力
大气压力(约 1000 hPa)
样气流量
0.6 l/min(或 Nl/min)
样气湿度
露点 < -40°C
安装地点
无振动和冲击
一般信息
重量
*大 5.2 kg(标准型)
量程
量程数目
*多 4 个;可任意分配参数
可在量程内分配参数
- 可能达到的*小量程
CO:0 ... 10 vpm
CO2:0 ... 5 vpm
CH4:0 ... 50 vpm
C2H4:0 ... 300 vpm
SO2:0 ... 50 vpm
NO:0 ... 100 vpm
N2O:0 ... 50 vpm
NH3:0 ... 100 vpm
- *大可能满量程
CO:0 至 100%
CO2:0 至 100%
CH4:0 至 100%
C2H4:0 至 100%
SO2:0 ... 100%
NO:0 ... 30 000 vpm
N2O:0 至 100%
NH3:0 至 100%
气体进口条件
样气压力
- 标准压力(大气压力补偿)
500 至 1500 hPa(**)
样气进口与样气出口之间的压降
在 1.5 l/min 时 < 10 hPa
样气流量
18 … 90 l/h (0.3 … 1.5 l/min)
样气温度
0 至 50°C
样气湿度(相对湿度)
<90%(需避免气路内发生冷凝)
动态响应
室温下的预热时间
<2 h
响应特性
- 死区时间 (T10)
特定应用(*大 3.6 s)
- 信号上升时间 (Tr) 或下降时间 (Tf),特定应用的电子阻尼 10 s
特定应用 < 14 s
- 设备内部信号处理时间 Tv
约 1 s
- 延迟显示 T90
规则:T90 < T10 + Tr/f + Tv
测量响应
输出信号波动
≤ *小量程的 ± 1%(根据铭牌)
零点漂移
< *小量程的 1 %/周(根据铭牌)
测量值漂移
≤ 当前量程的 1%/月
可重复性
≤ 当前满刻度值的 ± 1%
线性误差
< ± 0.5% 当前满刻度值
影响变量
环境温度
- 测量值
≤ 当前量程的 1%/10 K(接收器单元温度恒定)
样气压力
- 无压力补偿
< 当前量程的 1.5%/1% 压力变化
- 开启压力补偿功能
< 当前量程的 0.15%/1% 压力变化
样气流量
≤ 当前满刻度值的 1%/0.1 l/min 流量变化
电源电压
≤ 当前量程的 0.1%(标称使用范围)
电气输出
模拟量和数字量接口
请参见基本单元
气候条件
贮存和运输
-30 至 70 °C
允许的环境温度(在基本单元工作期间)1)
5 ~ 45 °C
贮存、运输或运行期间的相对湿度 (RH)
<90%(需避免安装的部件上发生冷凝)
气体连接
连接配件
外径为 6 mm 的管连接
接液部件的材料
衬套
不锈钢(材料号 1.4571)
硬管
不锈钢(牌号 1.4571),O 型密封圈:FKM(如氟橡胶)或 FFKM(全氟橡胶)
样本室
- 本体
铝
- 衬套
铝
- 窗口
CaF2,粘合剂:E353,O 型密封圈:FKM(如氟橡胶)
1) 也可与 OXYMAT 7 或 CALOMAT 7 模块结合使用
电路图
气体连接
样气接头和参比气体接头由材料编号为 1.4404 的不锈钢制成。气体接头设计为管直径为 6 mm 的连接配件。
壁装式装置
墙壁安装型设备,底部
西门子销售热线;1376150920 罗经理(微信同号) QQ:1985288127