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TULTRAMAT 6红外气体分析仪

TULTRAMAT 6 型单通道或双通道红外气体分析仪,采用交变 NDIR 双光束测量原理,具有高度的选择性,测量那些红外吸收波段在 2~9 µm 范围内的气体,例如:CO,CO2,NO,SO2,NH3,H2O 和 CH4 以及其它碳氢化合物。
Products in detail

概述

TULTRAMAT 6 型单通道或双通道红外气体分析仪,采用交变 NDIR 双光束测量原理,具有高度的选择性,测量那些红外吸收波段在 2~9 µm 范围内的气体,例如:CO,CO2,NO,SO2,NH3,H2O 和 CH4 以及其它碳氢化合物。

单通道分析仪可同时测量最多 2 个气体组分,而双通道分析仪可同时测量 3 个(或 4 个,根据要求)气体组分。


优势

双层检测器和光耦合器,选择性好

  • 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

气路采用耐腐蚀性材料(可选)

  • 可用于测量强腐蚀性样气

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

电气和物理特性:气密隔离,可以吹扫,防护等级 IP65

  • 即使在恶劣环境中,也具有很长的使用寿命

加热型(可选)

  • 可在低温下有冷凝气体的情况下使用

Ex(p) 防爆,用于 1 区和 2 区(根据 ATEX 2G 和 ATEX 3G)


应用

应用领域
  • 在焚烧厂中用作锅炉控制测量
  • 焚化装置排放监测
  • 汽车工业测量(试验台)
  • 报警装置
  • 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
  • 防爆型,用于分析易燃或非易燃气体或在危险区域中使用的蒸汽
特殊型号

特殊应用

除标准组合外,还可按需提供涉及气路材质、采样小室材质(如钛、哈氏合金 C22)和采样组件等的特殊应用。

经性能测试的型号 / QAL

用于根据第 13 和第 27 烟气法规(BlmSchV) 和大气质量控制技术规范 (TA Luft) 测量一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫和氧气 ,提供了根据 EN15267 进行了性能测试的型号。
经过认证的测量范围:

  • 单组分分析仪
    CO:0 至 75 mg/m³;0 至 10 000 mg/m³
    一氧化氮:0 至 100 mg/m3;0 至 10 000 mg/m³
    SO2:0 至 75 mg/m3;0 至 1 500 mg/m³
  • O2:0 至 5 vol.%; 0 至 25 vol.%

另外,经过性能测试的 ULTRAMAT 6 型号还符合 EN 14956 以及 EN 14181 的 QAL 1 中提出的要求。TÜV加快了这些设备符合这两个标准。
根据 EN 14181 (QAL 3) 测定设备的漂移可手动进行,或通过 PLC 上的 SIPROM GA 维护与服务软件进行。而且,选定制造商提供的辐射评估电脑可以通过分析仪的串口下载漂移数据,并在评估电脑上进行自动记录和处理。

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(绝对)。随后使用限流器将流量自动调节在大约 8 ml/min

设计

19" 机架式装置
  • 19" 机架式,具有 4 HU 高度
    • 处于铰链机架中
    • 处于有或无伸缩导轨的机柜中
  • 前板可向下转动,以方便维修(连接便携式电脑)
  • 内部气体路径:使用由 FKM (Viton)材料制成软管,或钛管或不锈钢管
  • 用于样气气路入口和出口的气路连接件:管径 6 mm 或 1/4"
  • 前面板上有样气流量指示器
  • 样气气路中的压力开关,用于流量监控(可选)。
现场设备
  • 双开门机箱,分析仪和电子器件部分与气路气密隔离
  • 可单独吹扫两个半块外壳
  • 与样气接触的部件最高可被加热至 65牥C(可选)
  • 气路:氟橡胶软管或硬质钛管、不锈钢管(其它材料当作特殊应用)
  • 用于样气气路入口和出口的气路连接件:用于管径 6mm 或 1/4" 的卡套
  • 吹扫气连接:管径 10 mm 或 3/8"
显示和控制面板
  • 大型液晶显示屏,用于同时显示以下各项:
    • 测量值(数字和模拟量显示)
    • 状态栏
    • 量程
  • 可通过菜单调节液晶显示屏的对比度
  • 配有五个软键的可清洗薄膜型键盘
  • 可通过菜单操作实现参数化、测试功能、调整
  • 纯文本操作支持
  • 可图形显示走势图;时间间隔可设定
  • 双语操作软件:
    德文/英文,英文/法文,法文/英文,西班牙文/英文,意大利文/英文
输入和输出
  • 每种介质 1 路模拟量输出(0/2/4 — 20mA;NAMUR 可参数化)
  • 两路可自由组态模拟量输入 (例如:用于校正交叉干扰或处理外部压力传感器信号)
  • 6 个可自由组态的数字量输入(例如用于量程切换、处理来自样气制备的外部信号)
  • 6 个可自由配置的继电器输出,例如用于故障处理或维护要求、极限报警、外部电磁阀)
  • 通过附加的 8 路数字量输入和 8 路继电器输出进行扩展,例如可使用最多 4 种校准气进行自动校准。
通信

基本设备带有 RS 485 接口(接口在后部,对于机架式装置前面板后也有)

选件

  • 用于汽车工业带扩展功能的 AK 接口
  • RS 485/RS 232 转换器
  • RS 485/以太网转换器
  • RS 485/USB 转换器
  • 通过PROFIBUS DP/PA接口连接到网络上
  • 作为维修和维护工具的SIPROM GA 软件

ULTRAMAT 6,薄膜键盘和图形显示器

设计 – 与样气接触的部件,标准

气路

19" 机架式装置

现场设备

现场设备 Ex

带有软管

衬套

不锈钢(材料号 1.4571)

-

软管

FKM(如氟橡胶)

样本室:

 
  • 本体

  • 衬套

  • 装配件

不锈钢(材料号 1.4571)

O 型密封圈:FKM(如氟橡胶)或 FFKM(全氟橡胶)

  • 窗口

CaF2,粘合剂:E353,O 型密封圈:FKM(如氟橡胶)或 FFKM(全氟橡胶)

带硬管

衬套

硬管

钛,

O 型密封圈:FKM(如氟橡胶)或 FFKM(全氟橡胶)

样本室:

 
  • 本体

  • 衬套

钽(只用于测量室长度20mm — 180mm)

  • 窗口

CaF2,粘合剂:E353,O 型密封圈:FKM(如氟橡胶)或 FFKM(全氟橡胶)

带硬管

衬套

不锈钢(材料号 1.4571)

硬管

不锈钢(材料号 1.4571)

O 型密封圈:FKM(如氟橡胶)或 FFKM(全氟橡胶)

样本室:

 
  • 本体

  • 衬套

铝或钽(钽只用于测量室长度20mm — 180mm)

  • 窗口

CaF2,粘合剂:E353,O 型密封圈:FKM(如氟橡胶)或 FFKM(全氟橡胶)



选件

气路

19" 机架式装置

现场设备

现场设备 Ex

流量指示器

测量管线

Duran 玻璃

-

-

可变区域

Duran 玻璃

悬浮边界

PTFE(特氟隆)

角件

FKM(如氟橡胶)

压力开关

隔膜

FKM(如氟橡胶)

-

-

外壳

PA 6.3T



版本 — 与样气接触的部件,特殊应用(示例)

气路

19" 机架式装置

现场设备

现场设备 Ex

带硬管

衬套

如:哈氏合金 C22

硬管

如:哈氏合金 C22,

O 型密封圈:FKM(如氟橡胶)或 FFKM(全氟橡胶)

样本室:

 
  • 本体

如:哈氏合金 C22

  • 窗口

CaF2,不带粘合剂

O 型密封圈:FKM(如氟橡胶)或 FFKM(全氟橡胶)



气路(19" 机架单元)

气路插图的图例

1

样本气体入口通道 1

8

节流器

2

样本气体出口通道 1

9

吹扫用的气体

3

参考气体出口(可选)

10

大气压传感器连接

4

参考气体入口(可选)

11

气压传感器

5

样本气体入口通道 2

12

样气气路中的流量指示器(选件)

6

样本气体出口通道 2

13

样气流路上的压力开关(可选)

7

IR 物理系统

   


ULTRAMAT 6 气路,单通道单元,19" 单元,带有流量型参考单元(可选)

ULTRAMAT 6 气路,双通道单元,19"

气路 (现场设备)

气路插图的图例

1

样气进口

7

吹扫气路入口(分析仪一侧)

2

样气出口

8

吹扫气路入口 (分析仪一侧)

3

参考气体入口(可选)

9

大气压传感器连接

4

参考气体出口(可选)

10

IR 物理系统

5

吹扫气路入口(电子组件一侧)

11

气压传感器

6

吹扫气路出口(电子组件一侧)

   


气路 ULTRAMAT 6,现场安装型,带流动参比气室(可选)


功能

工作原理

ULTRAMAT 6气体分析仪采用交变红外双光束原理,并使用双层检测器和光耦合器来测量气体。

测量原理基于气体分子具有特定的红外光吸收波段。不同气体有各自的特征吸收波长,但可能有部分重叠。这导致产生交叉干扰。ULTRAMAT 6 通道采用以下措施来最大限度的降低这种交叉干扰:

  • 滤波气室(分光器)
  • 带有光耦合器的双层检测气室
  • 必要时可使用特殊滤光片

右图出示了红外通道的测量原理。加热到大约 700 °C 且为了平衡系统而能够移动的一个红外光源 (1) 通过分光器 (3) 分为两个相等的光束(样气光束和参比光束)。红外光源可左右移动以平衡光路系统。

参比光束通过充满 N2(非吸收红外光气体)的参比气室(8),然后未经衰减地到达右侧检测器(11)。样气束会通过样本室(7),然后流到检测器(10)左侧,根据样气的浓度不同有或多或少的衰减。检测气室内充满了特定浓度的待测气体组分。

检测器被设计成双层结构。谱吸收波段的中间位置的光优先被上层检测气室吸收,边缘波段的光几乎同样程度地被上层检测气室和下层检测气室吸收。上层检测气室和下层检测气室通过微流量传感器(12)连接在一起。这种耦合意味着吸收光谱的带宽很窄。

光耦合器(13)延长了下层检测气室的光程长度。改变滑动调节件(14)的位置,可以改变下层检测气室的红外吸收。因此,最大限度减少某个干扰组分的影响是可能的。

断束器(5)在射束分离器和样本室之间旋转,并周期性的交替中断两个气体射束。如果在样本室中发生吸收,就会在两个检测器电平间产生脉动流,并由微流量传感器(12)转换成电气信号。

微流量传感器中有两个被加热到大约 120牥C 的镀镍格栅,这两个镀镍格栅和两个电阻形成惠斯通电桥。脉动气流与镍格栅的稠密分布一起引起了格栅电阻变化。这回导致桥路中的偏移,偏移量取决于样气的浓度。

注意

进入到分析仪的样气必须不含灰尘。要防止样本室内发生冷凝。因此,大多数应用中有必要对气体进行改性。

在分析仪所处的环境空气中不含有高浓度的被测组分。

流动型参比气室,带限流,不适用于易燃气体有毒气体。

流量降低且 O2 含量 > 70% 的流动式基准面仅可与 Y02 一起使用。(清洁 O2

具有电子校正零点的通道与标准版的区别只是量程的参数化不同。

作为特殊应用,可以提供物理校正零点。

ULTRAMAT 6,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
  • 每个组件都有一个电镀隔离信号输出,输出可选0/2/4~20 mA
  • 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最多 6 个测量点(可编程)
  • 测量点标识
  • 样气流量监测(可选)
  • 内部压力传感器校正样气压力在 700~1 200hPa 绝压范围内的波动
  • 校正过程气体压力变化时,可连接外部压力传感器,其绝对量程为 700 ~ 1 500 hPa。
  • 两个控制等级具有独立的授权码,可以防止意外或未授权输入
  • 可配置的自动测量范围校准
  • 使用数字薄膜键盘进行样气控制,并带有操作人员提示功能
  • 操作方式基于NAMUR 标准
  • 可以定制分析仪选件,例如:
    • 客户验收
    • TAG 标签
    • O2 清洗(特别洁净的气路)
  • 由于只需将电气连接从设备上断开,所以设备更换方便
  • 用于存在高腐蚀性样气条件下使用的样品室由哈氏合金 C22 制成的钽层或样本室(特殊应用)
附加功能,双通道版本
  • 每个通道的结构、电气、输入/输出和电源都单独设计
  • 通过公共 LCD 显示器和键盘进行显示和操作
  • 测量通道 1 和 2 可以被转换为串联(将气体连接从通道 1 连接到后面的通道 2)
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