Endress+Hauser J22 Technische Information Seite 8

WMS-Signalerfassung
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Endress+Hauser führt das Konzept der grundlegenden Absorptionsspektroskopie noch
einen Schritt weiter und nutzt eine hochentwickelte Signalerfassungstechnologie, die als
Wellenlängenmodulationsspektroskopie (Wavelength Modulation Spectroscopy, WMS)
bezeichnet wird. Durch den Einsatz von WMS wird der Laserantriebsstrom mit einer kHZ-
Sinuswelle moduliert, während der Laser innerhalb kürzester Zeit abgestimmt wird. Danach
wird ein Lock-in-Verstärker verwendet, um die harmonische Komponente des Signals zu
erfassen, die das Doppelte der Modulationsfrequenz ausmacht (2f). Diese phasensensitive
Erfassung ermöglicht die Filterung von niederfrequentem Rauschen, das durch Turbulenzen
im Probengas, Temperatur- und/oder Druckschwankungen, niederfrequentes Rauschen im
Laserstrahl oder thermisches Rauschen im Detektor verursacht wird.
Mit dem daraus resultierenden rauscharmen Signal und der Verwendung von schnellen
Postprocessing-Algorithmen sind zuverlässige Erkennungen im parts per million (ppm)-
Bereich bei Echtzeit-Ansprechraten (in der Größenordnung von 1 pro Sekunde) möglich.
Die Messung von Spurengasen in variierenden gemischten Kohlenwasserstoff-Hintergrund-
strömen wird durch Auswahl einer optimalen Diodenlaserwellenlänge zwischen 700 und
3000 nm erreicht, die die geringste Empfindlichkeit gegenüber Schwankungen im Hinter-
grundstrom bietet.
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Einfaches normalisiertes 2f-Signal; Analytkonzentration proportional zur Peak-
Abbildung 3.
Höhe oder Peak-to-Peak-Höhe, abhängig vom verwendeten Algorithmus
Pos.
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X-Achse
Y-Achse
Beschreibung
Normalisiertes 2f-Spektrum
Peakhöhe
Peak-to-Peak-Höhe
Wellenlänge [a.u.]
Übertragungssignal [a.u.]
J22 TDLAS-Gasanalysator
A0054822
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