資料下載 介紹LDS6激光氣體分析儀整套系統 閱讀：850 發布時間：2012-7-15 提 供 商 上海湘乾儀器儀表有限公司 資料大小 1.3MB 資料圖片 查看 下載次數 472次 資料類型 PDF 文件 瀏覽次數 850次 免費下載 點擊下載 發動機測試平臺氨逃逸測量系統技術文件LDS6激光氣體分析儀技術協議2012發動機測試平臺氨逃逸測量系統技術文件1目錄一．總說明二．供貨范圍三．標準和規范四．基礎設計數據五．分析系統性能及配置六．公用工程消耗七．備品備件八．質量保證與技術服務九．文件資料發動機測試平臺氨逃逸測量系統技術文件2一、總說明本配置是根據武漢理工大學汽車工程學院發動機測試平臺氨逃逸測量激光氣體分析儀設備的相關技術要求而編制的。汽車發動機排放是環境污染的重要源頭之一，解決方法有改善發動機燃燒效率、降低有害氣體的生成量，以及將排放氣體中的有害成分（如氮氧化物）分解為無害的氣體。對于發動機排放氣體進行脫硝處理以降低排放氣體中氮氧化物排放量是發動機研發過程中必須滿足的要求。重型柴油發動機具有較高的排放量，對于重型發動機的脫硝處理均采用SCR（選擇性還原）方法。在緊鄰發動機排放口的下游充填金屬催化劑，通過向炙熱的發動機尾氣噴注液態氨或尿素，使得尾氣中的氮氧化物在催化劑表面轉化成無害的水和氮氣。SCR脫硝的效果受多種因素影響，氨（或尿素）的注入量不夠，尾氣中的氮氧化物不能被有效地還原，排放氣體中仍有大量的污染成分；如果注入量過多，尾氣中便含有大量的NH3，也會污染環境。在重型柴油發動機研發的過程中非常重要的一環就是建立發動機不同工作狀態與氨（或尿素）注入量關系，使重型柴油發動機的SCR 脫硝能夠得到有效的控制。LDS6 激光氣體分析儀是SIEMENS 系列氣體分析儀表的重要組成部分，采用原位測量（in-situ）方式，無需采樣與樣氣處理系統，直接在安裝點完成分析。整個系統由中央處理單元、發射探頭、接收探頭與復合光纜組成。激光光源位于中央處理單元中，所發激光由光纜傳至發射探頭，激光發動機測試平臺氨逃逸測量系統技術文件3穿過被測氣體后被接收探頭檢測。檢測信號傳回中央處理單元進行處理、分析與顯示。中央處理單元還承擔人機工作界面和輸入輸出的功能。LDS6 的發射探頭與接收探頭直接安裝于現場分析管線上。兩者均采用模塊化設計，絕大多數硬件可以互換。在重型發動機測試平臺的應用中待側管線直徑較小，直接在管線兩側安裝會造成光程過短，影響分辨率。此類應用需采取流通池的安裝方式，在不改變原有管徑的基礎上增加光程，確保測量分辨率。（如下圖）西門子LDS6 激光分析儀選擇使用光纜傳輸信號，可以利用光纜的模式選擇進一步確保信號“純凈”，提高測量系統的抗電磁干擾能力、惡劣環境的適應能力。同時，中央處理單元利用復合光纜內集成的雙絞線完成對探頭的供電，無需現場再對探頭提供電源。光纜外部的保護層使得其滿足實驗現場的使用要求。整套分析儀表采用西門子公司成熟的分析控制技術和現場安裝技術，目前西門子公司類似裝置已在世界各國得到了廣泛應用（國內發動機研究如東風發動機、康明斯、博世汽車、廣西玉柴），等有大量成功業績，收到了良好效果。充分發揮西門子公司公司的優勢，在氣體分析技術上保持水平，并在系統的發動機測試平臺氨逃逸測量系統技術文件4可靠性及質量上給予充分保證。可以為國內用戶提供迅捷有效的技術咨詢、設計、工程調試、售后服務、備品備件供應等一整套服務手段。我方保證*遵照買方詢價文件和技術規范書的要求，所提供的分析系統滿足買方提出的技術規格和環境要求。同時，指明產品的質量保證及售后服務條款。所有非技術的或超出本技術協議的要求不在供方技術責任范圍內。二、供貨范圍供貨范圍序號明細型號數量生產廠商1 Siemens LDS 6分析儀，包括： SIEMENS發射單元激光發射模塊TTU 1 套SIEMENS激光調制、控制模塊溫度控制模塊接收單元激光信號接受板RTU 1 套SIEMENSA/D 信號轉換器現場顯示單元（液晶顯示）紅外線遙控器回路連接電纜10 米1 根SIEMENSN2 吹掃箱、配對法蘭2 片1 套三．標準和規范Siemens LDS 6激光分析儀遵循下列標準和規范發動機測試平臺氨逃逸測量系統技術文件5• EU（歐洲）LVD 規范73/23/EEC 和EMC 規范89/366/EEC• 與上述規范相對應的美國與加拿大相關規范（UL- 和CSA 規范）• SSI FS 1980:2四. 基礎設計數據4.1 環境條件4.1.1 賣方所供的探頭（安裝于被測現場）在正常運行時適用于以下條件環境溫度：-30 oC ~ 70 oC環境濕度：< 95% RH4.1.2 賣方所供中央處理單元（安裝于分析機柜內）在正常運行時適用于以下條件環境溫度：5 oC ~ 45 oC環境濕度：< 85% RH4.2 現場應用工況所供設備基于用戶提供的工藝參數：1）待測介質：NH32）工藝溫度：<100degC3）工藝壓力：試現場情況（待確認）4）管道直徑：試現場情況（待確認）5）粉塵含量：<=100mg/Nm3五．分析系統性能及配置5.1系統分析方法及技術特點發動機測試平臺氨逃逸測量系統技術文件6Siemens LDS 6 采用單線分子吸收光譜。激光二極管發出一束近紅外激光，經發射探頭通過被測氣體并被接收器單元檢測到。激光二極管發出的激光波長被調制等于某種特定氣體的吸收線。激光以非常高的光譜分辨率連續地掃描這一吸收線。得到一條完全獨立的分子吸收譜線，分析它的吸收強度和線形。因為所發的近單色激光只被掃描光譜范圍內具有特定吸收譜線的某個特定分子非常有選擇地吸收，所以測量過程中沒有任何交叉干擾?？梢缘玫酱郎y成份的濃度。在NH3 含量連續監測系統中，激光分析儀所發激光波長被調制到NH3 的吸收譜線；LDS6 激光氣體分析儀是SIEMENS 系列氣體分析儀表的重要的組成部分，采用原位測量（in-situ）方式，無需采樣與樣氣處理系統，直接在安裝點完成分析。具有測量準確、響應快速、操作簡單、維護量小等優點。5.1.1 TDLAS技術不受任何交叉干擾發動機測試平臺氨逃逸測量系統技術文件7Siemens LDS 6基于TDLAS（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy，可調諧二極管激光吸收譜）技術，以譜吸收原理為基本，實現快速的高精檢測?？梢哉f激光氣體分析技術站在了當今氣體分析技術的發展zui前沿。激光區別于普通光源的zui重要特性之一是它良好的單色性能。單色性能越好，光源的頻譜線寬越窄。因為激光的單色性能，激光吸收譜又被稱為單線吸收譜，從根本上排除了傳統氣體吸收譜技術測量某一氣體成分時受到氣體中其它成分吸收譜干擾的可能。激光分析儀是典型的線測量儀表，激光束所穿過區域內的氣體均參與分析。比傳統抽取式分析的點采樣方式更能反映待測成分的真正濃度。5.1.2 *的二次諧波信號處理技術發動機測試平臺氨逃逸測量系統技術文件8鑒于氣體組分的吸收幅度相對于傳播總能量較弱，特別是低量程（痕量分析）應用，接收信號中的待測成分吸收很少，西門子LDS6 激光分析儀并非直接對接收信號強弱進行分析，而是采用*的二次諧波分析技術。氣體分析的吸收能譜就像該種氣體的“指紋”一樣，只有滿足一定頻率條件的能量才能被氣體分子吸收。二次諧波技術正是利用此特點，取接收信號的二次諧波分量來進行分析。發動機測試平臺氨逃逸測量系統技術文件9無論是粉塵還是其它可能的干擾信號（如果有的話），對于該吸收頻率而言都可視為“直流”成分，根本不會對分析結果造成影響。5.1.3 *的儀表內置標定池，無需用戶作任何形式的標定Siemens LDS 6分析儀內置了標定單元，將分析儀器常需的人工外部標定工作內置在分析儀內部，由分析儀自動在每個測量周期都執行一次標定和校準工作。此功能設計從根本上減輕了Siemens LDS 6的維護工作量，也確保LDS6每時每刻均被校準與糾正，提高分析儀的測量精度。傳統的人工標定是一個周期性的工作（例如：每三個月標定一次），只有在每次標定時，使用者才可以確認儀表的偏差情況。在標定的間隙，使用者對于儀表的偏差情況根本無從考證，這對于微量分析而言，誤差可能是巨大的。Siemens LDS 6每個測量周期都在自我校準，每秒鐘進行數十次?？梢源_保每個測量數據都是“真實的”。每個歷史數據均可被放心用于性能對比，無需擔心儀表漂移等帶來的影響。發動機測試平臺氨逃逸測量系統技術文件10Siemens LDS 6的內置參比池自標定技術已獲得德國TUV、美國EPA等機構的認可。5.1.4 自動增益控制（AGC）技術西門子Siemens LDS 6激光分析儀采用了自動增益控制（AGC）技術，可對粉塵進行動態補償，亦可適用于氣體組分劇烈變化的應用。當粉塵濃度增高時，儀表會自動調高增益進行補償，如下圖所示：標定管發動機測試平臺氨逃逸測量系統技術文件11粉塵濃度降低時增益會降低：增益由1 增大為5確保信號不受干擾發動機測試平臺氨逃逸測量系統技術文件12無論是粉塵含量變化還是氣體組分變化，或是探頭對準度發生一定偏差的情況下，AGC 技術都可以自動根據接收的信號強度控制增益，使得中央處理單元接收到的信號經光纜傳輸后不至失真，為二次諧波變換提供足夠強度的信號。5.1.5 寬束激光Siemens LDS 6激光分析儀在發射探頭中采用了光學鏡片，將點光源變為寬束激光，其寬度為同類產品之zui，利于接受探頭獲取信號，即使探頭對準度出現偏差，接收到信號也不是難事。寬束激光非常利于在振動場合接收信號。同時，寬束激光可以使更多的氣體被檢測分析，測量值更能反映真實的濃度。5.1.6 光纜傳輸提高信號抗擾能力Siemens LDS 6采用光纜傳輸信號。*，光纜傳輸信號的抗干擾能力是zui強的，避免了各種電磁干擾。5.1.7 數據采集和處理系統采用西門子公司的可編程控制器構成本系統的控制核心，操作界面為可以實現漢化的軟件系統。I/O 模件可在線熱插拔，可在線進行模件的安裝維護而不影響其壽命或其他模件的運行，通過4-20mA 或RS-485 通訊方式完成與系統的通訊。顯示：過程顯示，曲線顯示、棒圖顯示等；報警：報警收集，顯示和確認；報表：用戶報表等。數據管理：短期及長期數據存儲等；5.2 Siemens LDS 6分析儀性能指標型號：Siemens LDS 6發動機測試平臺氨逃逸測量系統技術文件13分析方法：激光光譜吸收測量方式：原位測量激光級別：class 1, 對眼睛無害校準方法：內置校準回路，不需要外部校準。響應時間：< 1.5 秒線性偏差：<1％測量值精度：<2％測量值零點漂移：因為使用自動校準，所以可以忽略量程漂移：因為使用自動校準，所以可以忽略激光光源壽命：正常使用情況下可達到10 年本機顯示：LCD 液晶顯示屏（帶背光）模擬輸出：2 路4～20mA，Max 750Ω模擬輸入：2 路4～20mA接點輸入：2 點,24VDC, 1A接點輸出：2 點,24VDC, 1A供電：19—30.2V, 15W安裝位置：現場檢測點安裝方式：DN50 PN16防爆等級：ATEX II 2G IIC T6防護等級：IP65環境溫度：-20 ... +55 °C環境濕度：<100%尺寸：直徑163mm,長度395mm重量：發射端10.5，接受端11.3kg電纜類型：雙絞線電纜外徑：9.7mm（EEx）電纜外殼材料：PVCzui小彎曲半徑：60mm發動機測試平臺氨逃逸測量系統技術文件145.4 技術性能• 激光分析連續檢測系統中央處理單元、發射探頭、接收探頭、復合光纜、回路光纜均為*。• 分析探頭（發射探頭、接收探頭）直接安裝在待測點，中央處理單元安裝于控制室機箱中。• 激光分析具備自動標定功能，無需任何形式的人工標定。• 系統具有自動增益控制功能，以適應測量點動態變化的粉塵含量與氣體組分。• 系統具備4 路4-20mA 模擬輸出，模擬輸出的負載能力可以達到750Ω。• 系統中分析儀器具有自我診斷功能。• 系統具有主要儀器部件故障警報功能和故障指示能力。• 分析儀具有現場面板操作和LED 顯示功能。• 分析儀零點飄移：可以忽略。• 量程漂移：可以忽略。• 響應時間：小于2 秒。• 線性度：優于讀數的1%。• 煙道上的探頭防護等級滿足IP65。六. 公用工程消耗以下所列為Siemens LDS 6系統所需現場配合，由買方負責解決序號類別單臺1 供電220 V, 50 HZ, 50W發動機測試平臺氨逃逸測量系統技術文件152 安裝法蘭短管法蘭DN65 PN6，用于探頭的安裝定位，安裝需滿足對準度要求，并需西門子工程師確認對準度符合要求3 探頭吹掃用氮氣壓力3~8 barg，氮氣，滿足HG/T-20510-2000 標準要求：（1）露點：低于當地zui低氣溫10 攝氏度（2）含塵量：< 1 mg/Nm3（3）粉塵顆粒直徑：< 3 um（4）油霧：< 8 ppmv流量滿足10 Nm3/h，需采用6 mm 不銹鋼管連接至探頭4 現場電纜敷設復合光纜連接分析探頭與中央單元，回路光纜連接探頭。電纜敷設應盡量采用槽架，如需要穿管，必須采用直徑大于1寸的穿線管七．備品備件LDS 6 分析儀性能極其可靠，正常使用情況下激光光源壽命可達到10 年，在上海莘莊西門子的備件庫里有幾乎全部的備件，可以及時便捷的提供給客戶。八. 質量保證與技術服務分析儀表及配套設備的質量保證期為開車后一年，或到貨后十八個月，二者以先到為準。賣方提供系統的終身售后服務，質保期內免費服務，質保期后按雙方商定的合作方式提供服務。我方的服務響應時間為：接到買方書面通知24 小時內作出響應，如果需要，72 小時到達現場。質保期內若儀器故障屬于產品質量問題，免費更換。我方確保長期供應備品備件。發動機測試平臺氨逃逸測量系統技術文件16我司將提供如下的現場服務：免費提供5 天的現場安裝與驗收測試服務。8.1 現場安裝在焊接設備上安裝的法蘭之前，應提前5 個工作日以書面方式通知我司工程師，務必由我司的服務工程師提供現場指導，買方完成法蘭的焊接安裝，以確保兩個法蘭的同心度。并由我司工程師指導，完成儀表的安裝與靜態調試。8.2 現場驗收測試（SAT）在具備開車投運的條件下（由買方提前5 個工作日以書面形式通知賣方），賣方負責派服務工程師到現場調試與投運，系統投運連續*運行24 小時后，即視為現場驗收測試通過，買方代表即應簽字驗收。8.3 現場培訓由我司服務工程師在3 天的現場服務期間提供技術培訓。九. 文件資料（1） 激光分析儀樣本（2） 激光分析儀操作維護手冊（3） 安裝圖紙（4） 產品裝箱清單
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