激光氣體分析儀采用了可調(diào)諧半導體激光光譜技術(shù)是基于朗伯-比爾定律的一種分子濃度定量光學檢測方法。當一束強度為I0的激光通過一定濃度的被測氣體后,，由于被測氣體對激光強度的吸收,，透射光強變?yōu)?/span>It。根據(jù)朗伯-比爾定律，氣體對透過光的衰減吸收與被測氣體的濃度成正比,，即

      其中,，為介質(zhì)的吸收常數(shù)，C為待測氣體濃度,，L為光程,。由上式知通過測量透射光強度的衰減就可以獲得被測氣體的濃度（如圖3-1所示）

    MA1000型激光氣體分析儀采用紅外半導體可調(diào)諧激光器（DFB激光器）作為工作光源。由于DFB激光器的發(fā)射光譜線寬很窄,，遠小于待測氣體在紅外波段的特征吸收峰寬度（圖3-2所示）,。這樣就可以選擇某一特定波長的吸收光譜線，使得待測氣體的吸收峰遠離背景氣體的干擾,，以這樣的吸收峰作為工作測量的特征吸收峰,，將激光器中心波長鎖定在氣體特征吸收峰附近，然后通過電流掃描的方法對整條氣體特征吸收譜線進行測量,，提高濃度反演精度,。通過此種方式獲取吸收譜線幾乎不受其他氣體分子的干擾，避免了不同分子間吸收光譜的相互影響,，具有*的靈敏度和選擇性,。

      針對在線測量環(huán)境的復雜性、惡劣性,，采用諧波調(diào)制與探測技術(shù)來測量氣體濃度,，這樣就能排除由于粉塵、窗片污染或機械位移造成光強變化所帶來的影響,，使設(shè)備*消除零點漂移,，進一步提高了激光氣體分析儀的信噪比和抗*力，使系統(tǒng)只需通過簡單的定標就能通過諧波峰值獲得待測氣體濃度,。

      當氣體溫度和壓力發(fā)生變化時,，待測氣體譜線也會發(fā)生相應(yīng)的變化，從而影響測量的準確性,。通過預留的氣體溫度,、壓力4-20mA輸入接口，可實時獲得待測氣體的溫度與壓力,，對測量諧波信號進行修正補償,，使測量結(jié)果更加準確。利用DSP芯片強大的運算處理能力,，對采樣信號進行平均，濾波,，非線性擬合等處理,，同時采用中心波長漂移自動補償技術(shù)，使儀器具有更高的穩(wěn)定性，抗*力和準確性,。

      采用*的TDLAS光譜測量技術(shù),，使MA1000激光氣體分析儀測量速度快，可以達到毫秒級別的時間響應(yīng),，測量靈敏度高,，可以達到ppm量級。并且使用TDLAS技術(shù)進行測量,，無需采樣預處理,，MA1000直接安裝在測量現(xiàn)場。測量設(shè)備本身與被測氣體*隔離,，可以適應(yīng)高粉塵,、強腐蝕性的被測氣體環(huán)境，具有非常好的環(huán)境適應(yīng)性,。

    MA1000系統(tǒng)主體部分包括發(fā)射單元,、接收單元和電源模塊，安裝附件包括標定管,、收發(fā)單元光路對準工裝,、過程法蘭對準工裝等。

      發(fā)射單元安裝在過程管道一側(cè),，包括人機界面,、激光器及其驅(qū)動模塊、*處理模塊,、通訊模塊,、精密光學窗片、連接部件等幾部分,。發(fā)射單元處理芯片采用高性能DSP芯片,，具有強大的計算能力，可快速完成一系列如平均,，濾波,，非線性擬合等數(shù)據(jù)處理過程，zui終穩(wěn)定,、準確的獲得待測氣體的濃度值,。由此激光氣體分析儀便可以在沒有預處理設(shè)備的前提下，排除水分,、粉塵和其他各種背景氣體的干擾,，以zui快的響應(yīng)速度完成所需數(shù)據(jù)的測量以及發(fā)送，其外型圖見,。

     *處理單元采用屏幕顯示與按鍵操作界面,，工作人員可直接在儀器操作界面上進行數(shù)據(jù)讀取與參數(shù)設(shè)置,。同時，儀器提供RS485（可選）和4-20mA端口,，可將氣體濃度發(fā)送至DCS系統(tǒng),、環(huán)保數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等各種需要的場合。另外儀器還提供待測氣體的溫度,、壓力的4-20mA輸入端口,，用于氣體濃度計算的校準，提高獲得結(jié)果的精確性,。

      發(fā)射單元是通過連接部件與焊接法蘭固定在一起,，連接部件主要包括吹掃接口、光路調(diào)整機構(gòu),、球閥（過程氣體為負壓且溫度不高時可不安裝球閥）,、連接鎖箍和安裝法蘭等。通過連接鎖箍可以輕松的將發(fā)射單元尾部拆下,，進行窗片清潔或標定,，重新安裝之后無須重新調(diào)整光路調(diào)節(jié)機構(gòu)。

      接收單元安裝在過程管道的另一側(cè),，主要包括光電傳感器,、信號處理模塊、精密光學窗片,、連接部件等組成,。主要功能是將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺诮?jīng)過簡單放大處理之后將數(shù)據(jù)通過電纜發(fā)送至*處理單元,。

      接收單元的固定方式與發(fā)射單元相同,，連接部件也*，都是通過連接部件與焊接法蘭固定在一起,，并且可以通過連接鎖箍快速拆裝,。發(fā)射單元和接收單元都有IP65/IP66保護等級和zui大能夠承受5bar壓力（壓力）的標準光學視窗。分析儀是通過所提供的吹掃或校準單元來裝配發(fā)射單元和接收單元的,，它們依次被固定在法蘭上,。

      抽取式安裝適用于一些粉塵濃度非常大或者現(xiàn)場工況不適用于在線對穿式安裝的現(xiàn)場。其組成為標準的激光氣體分析儀加上采樣系統(tǒng)和全程伴熱系統(tǒng)及其控制箱組成,。

       抽取式激光氣體分析儀安裝如上圖所示,，由采樣器、伴熱管,、加熱氣室,、控制箱和激光氣體分析儀組成。

       采樣器由一級過濾器,、采樣桿,、采樣探頭,、二級過濾器等部件組成。采樣器直接通過安裝法蘭固定于探測點的外壁上,，通過后級射流泵的抽力將需測量的樣氣抽入氣室。過濾器可以過濾掉粉塵等污染物,，保證系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性,。采樣器可以通過控制箱實現(xiàn)180℃的高溫的控制，可以避免出現(xiàn)液態(tài)水和氣體結(jié)晶析出,。

抽取式安裝的激光氣體分析儀的氣路安裝如下圖所示,。

       抽取式安裝需要使用壓縮空氣進行射流泵的驅(qū)動及采樣器的定時反吹除塵。其安裝結(jié)構(gòu)如上圖所示,，通過電磁閥控制氣路的切換,。