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Cubic Instruments TDLAS Gasmesslösungen für die Prozesssteuerung und Überwachung von Gasemissionen

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Wie bieten Cubic Instruments flexible TDLAS-Gasmesslösungen für die Prozesssteuerung und die Überwachung von Gasemissionen an?

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Im Bereich der Gasanalyse stellt die Technologie der abstimmbaren Diodenlaser-Absorptionsspektroskopie (TDLAS) eine grundlegende Innovation dar, die sich durch ihre außergewöhnliche Präzision, Empfindlichkeit und Zuverlässigkeit auszeichnet. Im Kern macht sich die TDLAS-Technologie die einzigartigen Eigenschaften von Halbleiterlasern zunutze - insbesondere ihre geringe Linienbreite und Abstimmbarkeit -, um hochselektive molekulare Gasanalysen durchzuführen. Der Prozess beginnt mit der Modulation der Laserfrequenz durch die Steuerung des Halbleiterlaserstroms, wodurch ein präzise abgestimmter Laserstrahl mit Gasmolekülen in Prozessströmen oder Abgaskanälen interagieren kann. Da das Zielgas dieses Laserlicht selektiv absorbiert, wird die daraus resultierende Abschwächung gemessen und von einem Lock-in-Verstärker verarbeitet, was letztlich eine genaue Bestimmung der Gaskonzentration anhand des Beer-Lambert-Gesetzes ermöglicht.

Der innovative Einsatz der TDLAS-Technologie hat die Gasanalyse durch die Bereitstellung präziser Echtzeitmessungen von Gaskonzentrationen vorangebracht. Als Reaktion auf die wachsenden Anforderungen der Industrie nutzt Cubic Instruments, ein internationaler Hersteller von hochwertigen Gassensoren und Gasanalysatoren, die fortschrittliche Plattform der TDLAS-Technologie und hat eine Reihe von fortschrittlichen Gasanalyselösungen entwickelt, die speziell auf die anspruchsvollen Anforderungen verschiedener industrieller Anwendungen zugeschnitten sind.

Der Lasergasanalysator basiert auf der abstimmbaren Diodenlaser-Absorptionsspektroskopie (TDLAS), die die schmale Linienbreite und die abstimmbaren Eigenschaften von Halbleiterlasern nutzt, um einzelne Absorptionslinien von Gasmolekülen zu analysieren. Die Laserfrequenz wird durch Modulation des Arbeitsstroms des Halbleiterlasers moduliert, so dass der vom Halbleiterlaser emittierte Laserstrahl einer bestimmten Wellenlänge beim Durchgang durch die Messleitung frequenzselektiv vom gemessenen Gas absorbiert wird und die Laserintensität abgeschwächt wird. Der Lock-in-Verstärker wird zur Photoelektrizität auf der Empfangsseite verwendet. Das vom Detektor erfasste optische Signal wird demoduliert, und in Verbindung mit der Beer-Lambert-Beziehung zwischen der Gaskonzentration und dem Laserabsorptionsspektrum ergibt sich die Konzentration des gemessenen Gases.

TDLAS OEM Gas Bench:

Die Gasboard-2520-Serie von Cubic Instruments ist ein Hochleistungs-Gasanalysesensormodul, das für die präzise Messung von Gasen wie O2, CO, CO2, H2S oder CH4 entwickelt wurde. Um maximale Genauigkeit zu gewährleisten, ist jedes Modul für die Messung eines bestimmten Gases innerhalb eines bestimmten Bereichs vorkonfiguriert, von ppm bis Vol.-%, wobei für jeden Gastyp mehrere Messbereiche verfügbar sind. Die Gasboard-2520-Serie nutzt die TDLAS-Technologie und kombiniert außergewöhnliche Empfindlichkeit mit hoher Präzision, was eine verbesserte Stabilität und eine lange Lebensdauer gewährleistet.

Darüber hinaus liegt eine Schlüsselfunktion der TDLAS Gasboard-2520-Serie in der Schmalband-Laserspektrumsadsorptionsmethode, die Störungen durch Umweltfaktoren wie Feuchtigkeit und Staub effektiv eliminiert. Um die Leistung unter rauen und komplexen industriellen Bedingungen weiter zu verbessern, wurde die Gasboard-2520-Serie mit einem integrierten automatischen Temperaturkompensationssystem entwickelt, das die Messgenauigkeit trotz Temperaturschwankungen gewährleistet.

Die praktische Implementierung der Gasboard-2520-Serie wird durch die RS-232/458-Schnittstelle und den modularen Aufbau erleichtert, so dass sie leicht in verschiedene Gasanalysatoren oder bestehende Systeme integriert werden kann.

Mit seiner Fähigkeit, eine breite Palette von Gasen (O2, CO, CO2, H2S, CH4) zu erkennen, und seinen anpassbaren Messbereichen ist das Gasboard-2520 ideal für zahlreiche Anwendungen, von der Erdgasverarbeitung bis hin zu petrochemischen Operationen und Umweltüberwachung.

TDLAS In-situ Prozessgas-Analysator:

Zusätzlich zu den OEM-Lösungen bietet Cubic Instruments auch den fortschrittlichen Gasanalysator GasTDL-3100 für In-situ-Prozessgasmessungen an. Der hochselektive TDLAS-Analysator GasTDL-3100 misst ein breites Spektrum von Gasen, darunter O2, CO, CO2, CH4, H2, H2S, NH3, HF, HCL und mehr, durch In-situ-Prozessgasmessungen. Der Analysator macht durch seine direkte Messfähigkeit Probenahmen überflüssig und bietet gleichzeitig starke Anti-Interferenz-Funktionen. Darüber hinaus bietet das GasTDL-3100 eine hohe Empfindlichkeit für alle gemessenen Gase, was es zu einer idealen Lösung für anspruchsvolle Prozessumgebungen macht.

Während einige Prozessgasanalysatoren oft mit Problemen wie langen Reaktionszeiten und hohen Wartungs- und Betriebskosten aufgrund von Probennahmesystemen konfrontiert sind, löst das GasTDL-3100 diese Herausforderungen mit seinem berührungslosen In-situ-Design, wodurch es sich für eine Vielzahl von Prozessbedingungen eignet, einschließlich korrosiver, abrasiver und kondensierender Umgebungen. Das GasTDL-3100 zeichnet sich durch eine hohe Reaktionszeit von weniger als 4 Sekunden bei direkten Messungen vor Ort aus. Darüber hinaus gewährleistet die robuste Konstruktion des GasTDL-3100, die keine verbrauchbaren oder beweglichen Teile aufweist, eine lange Produktlebensdauer und minimiert die Wartungskosten.

Mit einem oder mehreren installierten GasTDL-3100 Prozessgasanalysatoren können die Betreiber die Produktionseffizienz verbessern und die Prozesssicherheit mit garantierter hoher Präzision, schneller Reaktion und ausgezeichneter Zuverlässigkeit in verschiedenen industriellen Anwendungen gewährleisten.

TDLAS Extraktiver Gasanalysator:

Aufbauend auf seiner umfangreichen Erfahrung in der Gasanalyse hat Cubic Instruments den GasTDL-3000 TDLAS Extractive Gas Analyzer entwickelt, eine hochentwickelte Ergänzung des TDLAS-Portfolios für Gasmesslösungen. Das GasTDL-3000-System nutzt das hochselektive molekulare Gasanalyseprinzip der TDLAS-Technologie, um eine hochpräzise Online-Überwachung von NH3-, HCL- und HF-Gaskonzentrationen zu ermöglichen. Im Vergleich zu alternativen Detektionsmethoden, die auf elektrochemischen und Infrarot-Technologien basieren, liefert das auf der TDLAS-Technologie basierende GasTDL-3000-System deutlich schnellere Reaktionszeiten und ermöglicht so eine Echtzeitüberwachung bei gleichzeitig außergewöhnlicher Messgenauigkeit.

Das System wurde speziell für eine optimale Leistung in industriellen Anwendungen entwickelt und verfügt über eine Mehrfachreflexions-Gaskammer, die es dem GasTDL-3000 ermöglicht, Gasspuren zu detektieren und Messungen im ultra-niedrigen Bereich durchzuführen. Um die Messgenauigkeit in rauen Industrieumgebungen zu verbessern, ist der gesamte Gasflussweg auf hohe Temperaturen beheizt und mit Materialien mit geringer Adsorption und fortschrittlichen Verarbeitungstechniken konstruiert, wodurch Kondensationsverluste von NH3, HCL und HF verhindert werden. Das extraktive Messdesign sorgt dafür, dass das GasTDL-3000 von Staub, Temperatur- oder Druckschwankungen im Abgasstrom unbeeinflusst bleibt und stets zuverlässige Messwerte liefert.

Neben seinen technischen Fähigkeiten sind die praktischen Vorteile des GasTDL-3000 ebenso bemerkenswert. Das GasTDL-3000 wurde speziell für den Einsatz in rauen Umgebungen entwickelt und zeigt eine hervorragende Anpassungsfähigkeit an die Umgebungsbedingungen. Es funktioniert zuverlässig bei hohen Temperaturen, hoher Luftfeuchtigkeit, stark korrosiven, staubigen und anderen rauen industriellen Umgebungen. Folglich spiegelt diese robuste und effiziente Lösung Änderungen der entweichenden Ammoniakkonzentration sowie der HCL- und HF-Konzentrationen in Echtzeit genau wider und bietet so eine zuverlässige Datenunterstützung für die Umweltüberwachung und Prozessoptimierung.

Das umfassende TDLAS-Technologieportfolio von Cubic Instruments demonstriert das unermüdliche Engagement des Unternehmens für die Weiterentwicklung von Gasanalysemöglichkeiten in allen Branchen. Von der vielseitigen Gasboard-2520 OEM-Serie bis hin zum hochentwickelten Gasanalysator GasTDL-3000 verbindet jede Lösung innovative Technologie mit praktischer Anwendbarkeit. Mit Blick auf die Zukunft, in der industrielle Prozesse immer komplexer und Umweltvorschriften immer strenger werden, ist Cubic Instruments weiterhin führend in der Bereitstellung präziser, zuverlässiger und effizienter Gasüberwachungslösungen.