ULTRAMAT 23 红外气体分析仪

 ----------- 小林
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ULTRAMAT 23 气体分析仪一次能够测量四种气体组分：zui多可测量三种红外敏感气体，比如CO, CO2 , NO, SO2 , CH4 以及采用电化学氧气测量单元测量O2。
ULTRAMAT 23 基本类型可：
• 测量一种红外气体组分带（或不带）氧含量测量
• 测量二种红外气体组分带（或不带）氧含量测量
• 测量三种红外气体组分带（或不带）氧含量测量

 基本特性

• 使用环境空气自动标定：氧含量标定以及红外成分的零点标定取决于被测成分
• 多层检测保证高的度，消除红外交叉干扰
• 取样单元易于清洗，降低了维护的费用
• 具有简单文本格式的菜单辅助操作，简单、易懂
• 维修信息和记录手册，预防性维护，可帮助保养和维护人员，降低费用
• 开放界面结构（RS 485,RS 232,PROFIBUS,SIPROM GA）；易于集成与远程控制

■应用
应用领域
• 小型燃烧系统的操作优化
• 对于使用所有类型燃料（油、气体和煤）的燃烧系统，监测它们的废气排放浓度；也可监控热焚烧厂的运行检测
• 监测室内空气
• 监测水果贮藏间，温室，地窖及仓库的空气状况
• 监控过程控制各功能
• 在钢的热处理过程中，监测环境状况
• 用于无潜在爆炸危险的环境中

更多应用
• 环境保护
• 化学工厂
• 水泥工业

特殊应用
配置有两个IR 组分且不带泵的ULTRAMAT 23 型气体分析仪可配两个独立的气路。这样，它就可以同时测量两个采样点，这种测量方式可用来测量，例如： NOx 转化炉转化前后的NOx 含量。
ULTRAMAT 23 型气体分析仪可应用于烟气排放监测系统以及过程与安全监测。
通过TÜV 认证的ULTRAMAT 23 型气体分析仪可按照13. BlmSchV与TA Luft 中的要求测量CO、NO、SO2 和O2
通过TÜV 认证的zui小容许量程：
• 单组分和双组分分析仪
- CO：0 ~150 mg/m3
- NO： 0 ~ 250 mg/m3
- SO2： 0 ~400 mg/m3
• 三组分分析仪
- CO： 0 ~250 mg/m3
- NO： 0 ~ 400 mg/m3
- SO2： 0 ~400 mg/m3
比上述量程大的所有量程也都是容许的。

 功能

ULTRAMAT 23 使用了两种相互独立并可选择的测量原理。

红外气体测量

ULTRAMAT 23 红外气体测量原理基于气体分子具有特定的红外光吸收波段，采用单光束交变红外分析方法。一个红外线源(7) 被加热到约600 °C。光源发出的光电斩波器(5)调制成频率为8 1/3Hz。
红外光束通过流动着样气的测量气室(4)，并根据样气浓度的不同而产生或多或少的衰减。
检测器为两层或三层结构（取决于划片位置），充有特定浓度的待测气体组分。
光谱吸收波段的中间位置的能量优先被*层检测室(11) 吸收，边缘波段的光则被第二层检测器室(2) 和第三层检测器室(12) 吸收。
多层检测气室之间通过微流量传感器(3) 连接在一起。上、下层之间的吸收经微流量传感器耦合，将吸收光谱的带宽变窄，提高分辨精度、消除红外交叉干扰。改变划片(10) 的位置，可以改变下层检测气室的红外吸收。因此，zui大限度减少某个干扰组分的影响是可能的。
斩波器(5) 在分光器和气室之间旋转，交替地、周期性地切断光线。如果在测量气室有红外光被吸收，多层检测气室之间就会产生脉动气流，该气流被微流量传感器(3) 转换成电信号。
微流量传感器中有两个被加热到120 °C 的镍格栅，这两个镍格栅和两个电阻形成惠斯通电桥。脉动气流及紧密排列的镍格栅导致电阻发生变化，这样电桥失衡而产生输出，电桥输出信号的大小取决于气体浓度。
注意：
进入到分析仪的样气必须不含灰尘，同时还应避免在测量气室中出现凝液，这也是为什么大多数测量应用都需要样气预处理的原
因。
在分析仪所处的环境空气中不含有高浓度的被测组分。

 氧含量测量

氧气传感器基于燃料电池原理来工作的。氧气在阴极与电解液的分界面被转换成电流，并且所产生的电流与氧气的浓度成正比。
使用弱酸性的电解液，相比其它类型的传感器，对于交叉干扰不敏感，诸如 CO2、CO、CH4、H2 等的影响。

使用空气进行自动标定
ULTRAMAT 23 可以使用空气( 如环境空气) 进行自动标定。自动标定的周期可调(1 至23 小时，亦可选择关闭该功能)。在使用空
气自动标定时，样品气室充入空气，检测器得到一个信号。该信号既可以作为待测红外组分的零点标定( 样品气室没有产生红外吸收，取决于被测成分)，又可以作为满量程的标定信号。
因为ULTRAMAT 23 中存有检测器信号与样品浓度相对应的专有函数关系，利用自动标定的信号就可对整个量程进行标定与修正（经TÜV 认证）。
由于检测器得到的自动标定信号包含了现工作状态下的所有可能干扰，如光源和检测器的老化或污染( 如果存在)，以及温度与压力对测量的影响，采用自动标定还可修正与补偿上述各种情况带来的偏差。
对于带有氧测量传感器的ULTRAMAT 23，空气自动标定功能还可以对氧的测量进行标定。
基本特性
• 空气自标定功能，分析仪几乎不需要维护，同时进行零点校准和满量程校准
• 每12个月只需使用一次校准气体进行标定(由实际应用来决定）
• 每个测量组分在规定量程范围可以设置两个测量量程：
- 所有测量量程都是线性的
- 具有量程自动切换功能
• 自动修正大气压力变化
• 样气流量监测

■技术规格

概述
测量组分zui多4 个组分，其中zui多3 个红外
组分和氧
测量量程每个参数2 个量程
显示 带LED 背光对比度可调及功能建的
LCD 显示
使用位置竖直前面板
采用标准CE 认证 EN 50081-1, EN 50082-2
设计，外壳
重量大约10kg
保护等级， 19" 机架单元和台式单元IP20~EN60529
电气特性
EMC 防干扰 （电磁兼容性），带有安
全绝缘的过低电压（SELV）保护
符合NAMUR NE21(08/98) 或
EN50081-1, EN50082-2 标准要求
电源100 V AC, +10%/-15%, 50 Hz,
120 V AC, +10%/-15%, 50 Hz,
200 V AC, +10%/-15%, 50 Hz,
230 V AC, +10%/-15%, 50 Hz,
100 V AC, +10%/-15%, 60 Hz,
120 V AC, +10%/-15%, 60 Hz,
230 V AC, +10%/-15%, 60 Hz
电源功耗 约 60 VA
电子输入和输出
模拟输出 每组分，0/2/4~20mA，浮点，负载
zui大750 Ω
继电器输出8 个，带转向接点，可选，例如，
量程识别，载重能力， 24V
AC/DC/1A，浮点，无火花
二进制输入3 个，为24V 设计，浮点
• 泵
• 自动标定
• 几个设备的同步化
串行接口RS 485
自动标定功能分析仪使用环境空气自动标定（依
赖于被测组分），循环时间可调整
（从0(1) 到24 小时 ）
可选 8个附加二进制输入和继电器输出
可供选择，例如，用于外部自动标
定，用于PROFIBUS PA 或是
PROFIBUS DP
外界环境
允许的环境温度
• 操作时+5 ~ +45 °C
• 仓储和运输时-20 ~ +60 °C
允许的环境湿度< 90% RH（相对湿度）在仓储和运
输时
允许的压力变动70 ~ 120 kPa
样气压力
• 无泵非受压式
• 有泵非受压抽吸式
样气流量 72 ~120 l/h (1.1 to 2 l/min)
样气温度0 ~ 50 °C
样气湿度< 90% RH （相对湿度）
无凝液