온라인 산소 함량 분석기 소개

온라인 산소 함량 분석기는 DLAS (DiodeLaserAbsorptionSpectroscopy, 반도체 레이저 흡수 스펙트럼) 가스 분석 측정 기술을 기반으로 전통적인 가스 분석 기술에 존재하는 많은 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 반도체 레이저 분석기이다.

DLAS 기술은 본질적으로 레이저가 가스에 선택적으로 흡수되는 것을 분석하여 가스의 농도를 얻는 스펙트럼 흡수 기술입니다.전통적인 적외선 스펙트럼 흡수 기술과 다른 점은 반도체 레이저 광원의 스펙트럼 폭이 기체 흡수 스펙트럼 선의 전폭보다 훨씬 작다는 것이다.따라서 DLAS 기술은 고해상도 스펙트럼 흡수 기술입니다.측정된 가스를 통과하는 레이저의 빛 강도 감쇠는 램버-빌 (Lambert-Beer) 의 법칙으로 설명할 수 있습니다.

　　1. 온라인 산소 함량 분석기에 사용되는 스펙트럼 기술

　　1.1 단선 스펙트럼 측정 기술

단선 스펙트럼 측정 기술은 레이저의 스펙트럼이 비교적 좁고 측정된 기체의 흡수 스펙트럼 선보다 훨씬 작은 특성을 이용하여 특정한 파장의 흡수 스펙트럼 선을 선택하여 이 파장 부근에 측정된 환경에서 기타 기체 성분의 흡수 스펙트럼 선이 없게 함으로써 이러한 배경 기체 성분이 측정된 기체에 대한 교차 흡수 방해를 피할 수 있다.그림 1은 단선 스펙트럼 측정 원리도입니다.

그림 1 단선 스펙트럼 측정 원리도

　　1.2 레이저 주파수 스캐닝 기술

온라인 산소 함량 분석기는 레이저 주파수를 변조하여 주기적으로 측정된 기체 흡수 스펙트럼 선을 스캔하고, 레이저 주파수의 스캔 범위가 측정된 기체 흡수 스펙트럼 선의 너비보다 크도록 설정하여 한 번의 주파수 스캔 범위에 기체 흡수 스펙트럼 선이 감쇠하지 않는 그림 1의 Ⅰ구역과 기체 흡수 스펙트럼 선이 감쇠퇴하는 Ⅱ구역을 포함한다.Ⅰ 영역에서 얻은 측정 신호는 분진과 윈도우의 투광률 T를 얻을 수 있다_d, Ⅱ구역에서 얻은 측정신호는 분진과 윈도우 및 측정된 기체의 총투광률 T를 얻을수 있다_gd= T_d×T_g따라서 온라인 산소 함량 분석기는 하나의 레이저 주파수 스캐닝 주기 동안 Ⅰ구역, Ⅱ구역을 동시에 측정함으로써 측정된 기체의 투광률 T를 정확하게 얻을 수 있다_g= T_gd/ T_d따라서 분진과 윈도우 오염으로 인한 빛의 강도 감소가 가스 측정 농도에 미치는 영향을 자동으로 수정합니다.

　　1.3 스펙트럼 전폭 자동 수정 기술

기체의 온도와 압력이 변화할 때 측정된 기체의 스펙트럼선의 전폭과 높이에 상응한 변화가 발생하여 측정결과의 정확성에 영향을 준다.온라인 산소 함량 분석기는 4~20mA 온도와 압력 보상 신호를 입력하는 방식으로 온도와 압력 변화가 기체 농도 측정 결과에 미치는 영향을 자동으로 수정해 측정 데이터의 정확성을 보장한다.

　　2. 온라인 산소 함량 분석기 시스템 구성

온라인 산소 함량 분석기는 그림 2와 같이 발사 유닛, 수신 유닛, 청소 유닛 및 배선 상자 등으로 구성됩니다.

　　 그림 2 온라인 산소 함량 분석기 시스템 구성도

발사단위가 발사하는 탐측레이저는 측정된 기체의 측정환경을 거쳐 접수단위가 접수하고 신호를 처리하고 스펙트럼을 계산하여 측정된 기체의 농도를 얻는다.

　　3.온라인 산소 함량 분석기효과 사용

염화비닐 회수 공정에서 가스 캐비닛 배기 파이프라인에 온라인 산소 함량 분석기를 설치하여 염화비닐 중의 산소 함량을 온라인 검측하여 염화비닐 캐비닛의 배기 중산소 함량의 실시간 검측을 실현하였으며, 동시에 온라인 산소 함량 분석기 검측 데이터와 각 시스템 가스 캐비닛 파이프라인의 공기 마감 밸브의 연결 잠금을 설치하여 검측 데이터 추세 변화에 따라 제어 표준을 초과하기 전에 즉시 배출 중단 조치를 취할 수 있어 시스템 운행을 안전하게 보장하였다.

　　4.온라인 산소 함량 분석기는 어떻게 선택합니까?

화학공업생산에서 위험공정 및 고위험공정반응솥 및 원심분리기는 일반적으로 산소함량을 온라인으로 검측해야 하는데 이 과정에서 산소함량분석기가 사용된다.작업상황에 따라 전기화학산소함량분석기와 레이저식산소함량분석기를 선택할수 있는데 그들 량자의 측정원리 및 장단점과 적응범위는 다음과 같다.

온라인 산소 함량 분석기의 일반 측정 과정 및 구성 요소는 다음과 같은 세 가지 프로세스로 사전 처리, 샘플링 및 분석으로 구성됩니다.

　　5. 결어

PVC 생산 과정에서 염화비닐 가스 중의 산소 함량 지표를 회수하는 분석 통제 현황에 대해 생산 시스템의 각 부분을 분석하고 온라인 산소 함량 분석기가 생산 중의 응용 사례를 충분히 참고하여 염화비닐 회수 공정을 개조하고 온라인 산소 함량 분석기를 설치하여 염화비닐 가스 캐비닛의 배기 중의 산소 함량에 대한 효과적인 모니터링을 실현함으로써 생산 시스템의 안전 계수를 크게 향상시켰다.

과학기술의 부단한 발전에 따라 온라인 불순물 검측 분석기, 온라인 휘발분 검측 분석기, 온라인 산소 함량 분석기 등 많은 온라인 검측 설비가 화학공업 실제 생산에 성공적으로 응용되었고 인공 검측에 대한 의존성을 낮추었으며 과정 관리 통제를 끊임없이 강화하고 생산 안전을 향상시키는 중요한 경로이다.