非接觸式半導(dǎo)體激光氣體分析儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣體分析設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種非接觸式半導(dǎo)體激光氣體分析儀。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)中常使用非分光紅外分析技術(shù)作為氣體濃度檢測(cè)手段，非分光紅外分析技術(shù)使用譜寬很寬且固定波長的紅外光源，由于紅外光源譜寬很寬，背景氣體會(huì)產(chǎn)生交叉干擾，影響測(cè)量結(jié)果;此外，被測(cè)氣體環(huán)境參數(shù)如溫度或壓力變化通常導(dǎo)致譜線強(qiáng)度和展寬發(fā)生變化，對(duì)溫度或壓力信號(hào)不加修正就會(huì)影響測(cè)量結(jié)果，所以非分光紅外分析技術(shù)逐漸為半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)所取代。
[0003]半導(dǎo)體激光氣體分析儀是基于國際領(lǐng)先的半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)(DLAS)，SP“單線光譜”測(cè)量技術(shù)制造的高性能產(chǎn)品。半導(dǎo)體激光氣體分析儀采用可調(diào)制的半導(dǎo)體激光器為發(fā)光光源，通過調(diào)制半導(dǎo)體激光器的工作電流強(qiáng)度來調(diào)制激光頻率，使激光掃描范圍略大于被測(cè)氣體的單吸收譜線，半導(dǎo)體激光器發(fā)射的特定波長的激光束在穿過測(cè)量管時(shí)，通過被測(cè)氣體選頻吸收該激光束，導(dǎo)致激光強(qiáng)度產(chǎn)生衰減。半導(dǎo)體激光氣體分析儀利用不同氣體成分均有不同的特征吸收譜線及氣體濃度和紅外或激光吸收光譜之間存在的Beer-Lambert關(guān)系，通過檢測(cè)吸收譜線的吸收大小，即激光強(qiáng)度衰減信息，就可以檢測(cè)到被測(cè)氣體的濃度。
[0004]DLAS技術(shù)使用譜寬非常小，也就是單色性非常好，且波長可調(diào)諧的半導(dǎo)體激光器作為光源，相較而言DLAS技術(shù)具有傳統(tǒng)非分光紅外分析技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的一些性能優(yōu)點(diǎn):1.不受背景氣體交叉干擾:半導(dǎo)體激光器發(fā)射的激光譜寬小于0.0OOlnm，是紅外光源譜寬的1/106，遠(yuǎn)小于紅外光源譜寬和被測(cè)氣體單吸收譜線寬度，其頻率調(diào)制掃描范圍也僅包含被測(cè)氣體單吸收譜線(半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)也因此被稱為單線光譜技術(shù))，因此成功消除了背景氣體交叉干擾影響。2.不受被測(cè)氣體環(huán)境參數(shù)變化干擾:DLAS技術(shù)是對(duì)被測(cè)氣體單一吸收譜線進(jìn)行分析，因此可較容易地對(duì)溫度、壓力效應(yīng)進(jìn)行修正。為此系統(tǒng)內(nèi)置了溫度和壓力自動(dòng)修正功能，能根據(jù)實(shí)際測(cè)量得到的被測(cè)氣體溫度和壓力對(duì)氣體成分測(cè)量值進(jìn)行自動(dòng)修正，從而可實(shí)現(xiàn)精確的在線氣體分析。
[0005]現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體激光氣體分析儀的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括通過電信號(hào)連接的激光發(fā)射單元I和發(fā)射頭2，以及通過電信號(hào)連接的激光接收單元5和接收頭4;其中，發(fā)射頭2和接收頭4設(shè)置在旁路測(cè)量單元3上，溶膠罐(圖中未示出)中的混合氣體通過樣氣處理單元6處理后，通過入氣氣路71輸入旁路測(cè)量單元3，氣體穿過旁路測(cè)量單元3后，通過出氣氣路72返回溶膠罐。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)的半導(dǎo)體激光氣體分析儀具有如下缺陷:一、半導(dǎo)體激光氣體分析儀容易損壞爆炸:在生產(chǎn)應(yīng)用過程中，如在本體ABS生產(chǎn)過程中，由于工藝原因樣氣夾帶大量的苯乙烯、乙苯等工藝介質(zhì)帶入設(shè)備中造成儀表失靈，導(dǎo)致處理器芯片損壞，儀表報(bào)廢，如果夾帶的有機(jī)氣體濃度較高，很容易發(fā)生爆炸，給人員和設(shè)備帶來很大的損害。
[0007]二、半導(dǎo)體激光氣體分析儀容易發(fā)生故障，測(cè)量不準(zhǔn)確:氣體中混帶的工藝介質(zhì)形成的氣霧常在氣路內(nèi)沉降形成液滴，聚集后積存在設(shè)備內(nèi)部，造成氣路堵塞、測(cè)量值不準(zhǔn)、損壞儀器等不良后果，滿足不了生產(chǎn)需求。
[0008]如何使半導(dǎo)體激光氣體分析儀在不影響工作效率的情況下具有防腐防爆功能，是現(xiàn)有技術(shù)亟待解決的技術(shù)問題之一。避免樣氣中夾帶的工藝介質(zhì)或其它雜質(zhì)對(duì)分析儀造成測(cè)量值不準(zhǔn)和儀器損壞，是現(xiàn)有技術(shù)亟待解決的另外一個(gè)技術(shù)問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明的其中一個(gè)目的是提供一種具有防爆功能的非接觸式半導(dǎo)體激光氣體分析儀。
[0010]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下:非接觸式半導(dǎo)體激光氣體分析儀，包括通過電信號(hào)連接的激光發(fā)射單元和發(fā)射頭，通過電信號(hào)連接的激光接收單元和接收頭，旁路測(cè)量單元，入氣氣路和出氣氣路;所述旁路測(cè)量單元位于發(fā)射頭和接收頭之間;所述入氣氣路與旁路測(cè)量單元靠近發(fā)射頭的一側(cè)連接，所述出氣氣路與旁路測(cè)量單元靠近接收頭的一側(cè)連接;其改進(jìn)點(diǎn)在于，還包括正壓防爆輸氣系統(tǒng)，所述正壓防爆輸氣系統(tǒng)包括正壓輸氣栗和正壓輸氣管;所述正壓輸氣栗提供的防爆壓力氣體通過正壓輸氣管輸入并充滿所述激光發(fā)射單元、發(fā)射頭、接收頭和激光接收單元。
[0011]作為優(yōu)選，所述正壓防爆輸氣系統(tǒng)還包括過濾減壓閥和油霧分離器，所述過濾減壓閥、油霧分離器位于正壓輸氣管上，對(duì)進(jìn)入所述激光發(fā)射單元、發(fā)射頭、接收頭和激光接收單元的防爆壓力氣體進(jìn)行處理。
[0012]所述正壓防爆輸氣系統(tǒng)還包括壓力指示器，所述壓力指示器位于正壓輸氣管上，包括內(nèi)置壓力傳感模塊、信號(hào)處理模塊、電源控制模塊、信息顯示模塊;所述壓力傳感模塊與信號(hào)處理模塊連接，信號(hào)處理模塊與信息顯示模塊相連接，電源控制模塊分別與壓力傳感模塊、信號(hào)處理模塊、信息顯示模塊連接。
[0013]所述壓力指示器位于正壓輸氣管的出氣端。
[0014]為了能有效去除樣氣中的雜質(zhì)、避免氣路堵塞、避免測(cè)量值不準(zhǔn)、降低儀器損壞率，作為優(yōu)選方案，本發(fā)明的非接觸式半導(dǎo)體激光氣體分析儀還包括樣氣處理系統(tǒng)，所述樣氣處理系統(tǒng)包括流量閥、除液系統(tǒng)、流量表;所述流量閥、除液系統(tǒng)、流量表通過所述入氣氣路依次串聯(lián)連接至所述旁路測(cè)量單元。
[0015]進(jìn)一步地，所述除液系統(tǒng)包括通過入氣氣路串聯(lián)連接的氣液分離器和凝結(jié)過濾器，所述氣液分離器靠近入氣氣路的入氣端設(shè)置，凝結(jié)過濾器位于氣液分離器和旁路測(cè)量單元之間;所述氣液分離器和凝結(jié)過濾器底端均設(shè)有排液管。
[0016]更進(jìn)一步地，所述排液管上設(shè)有排液針閥。
[0017]進(jìn)一步地，所述樣氣處理系統(tǒng)還包括校準(zhǔn)氣路，所述校準(zhǔn)氣路位于除液系統(tǒng)和流量表之間，與入氣氣路串聯(lián)連接。
[0018]所述樣氣處理系統(tǒng)還包括串聯(lián)在所述入氣氣路上的膜式過濾器，所述膜式過濾器位于入氣氣路上，位于校準(zhǔn)氣路和流量表之間。膜式過濾器對(duì)入氣氣路中的氣體進(jìn)一步過濾，去除雜質(zhì)，使得進(jìn)入旁路測(cè)量單元的氣體中干擾組分被去除，避免測(cè)量誤差，同時(shí)也進(jìn)一步避免含雜質(zhì)對(duì)儀器的損壞。
[0019]本發(fā)明的有益效果在于:
[0020]本發(fā)明通過增加正壓防爆輸氣系統(tǒng)，采用正壓法，在儀器內(nèi)始終充滿保持微正壓的保護(hù)氣體，隔離有害物質(zhì)，具有防爆功能，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，防爆隔離效果好。
【附圖說明】
[0021]為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0022]圖1為本發(fā)明【背景技術(shù)】中現(xiàn)有半導(dǎo)體激光氣體分析儀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1非接觸式半導(dǎo)體激光氣體分析儀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本發(fā)明實(shí)施例2非接觸式半導(dǎo)體激光氣體分析儀結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖4為本發(fā)明實(shí)施例2中壓力指示器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖5為本發(fā)明實(shí)施例3樣氣處理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖6為本發(fā)明實(shí)施例4結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]下面參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0029]實(shí)施例1
[0030]首先，需要指出的是，在本申請(qǐng)的說明書和權(quán)利要求書中，入氣氣路和出氣氣路指的是該非接觸式半導(dǎo)體激光氣體分析儀所要檢測(cè)氣體的入氣氣路和出氣氣路，供該待檢測(cè)氣體進(jìn)出該分析儀。其中，激光發(fā)射單元1、發(fā)射頭