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AO2000-LS25 LASER-ANALYSATOREN | OI/AO2000-LS25-DE REV. C
Die Hauptplatine beinhaltet die für den Gerätebetrieb
notwendige Gesamtelektronik wie z. B. Diodenlaserstrom- und
Temperaturregelung und die Analog-Digital-Signalumformung.
Eine LCD-Anzeige zeigt ständig die Gaskonzentration, die
Laserstrahltransmission und den Gerätestatus an.
Die RS232-Schnittstelle kann zur direkten, seriellen
Kommunikation mit einem PC verwendet werden.
Das Ethernet-Modul sorgt für die TCP/IP-Kommunikation über
LAN (Local Area Network), die anstelle einer seriellen
Kommunikation verwendet werden kann.
Alle Steckverbinder sind vom Typ Phoenix VARIOSUB und
wasserdicht.
Messprinzip
Der Analysator ist ein optisches Instrument und ist zur
kontinuierlichen Gasanalyse vor Ort in Kaminen, Rohren und
Messkammern o. ä. bestimmt und beruht auf der
Lichtabsorption eines abstimmbaren Diodenlasers (Tunable
Diode Laser Absorption Spectroscopy, TDLAS).
Der Analysator verwendet eine
Sender- / Empfängerkonfiguration (diametrisch einander
gegenüberliegend montiert) um die
Durchschnittsgaskonzentration entlang der Sichtlinie zu messen.
1 Messmedium (Gasstrom)
2 Sendereinheit
Abbildung 10: Messanordnung
Das Messprinzip wird als Infrarot-Einlinien-
Absorptionsspektroskopie bezeichnet und beruht darauf, dass
jedes Gas unterschiedliche Absorptionslinien bei spezifischen
Wellenlängen aufweist. Siehe dazu die Darstellung in
Abbildung 11.
3 Optische Wegstrecke
4 Empfängereinheit
1 Transmission
Abbildung 11: Absorptionslinie des AO2000-LS25
Die Wellenlänge des Diodenlasers wird entlang einer gewählten
Absorptionslinie des Messgases abgetastet. Die
Absorptionslinie wird sorgfältig ausgewählt um Störeinflüsse
anderer Gase (Hintergrund) zu vermeiden.
Die erkannte Lichtintensität variiert als Funktion der Laser-
Wellenlänge aufgrund der Absorption der spezifischen
Gasmoleküle im optischen Weg zwischen Sender und
Empfänger.
Zur Erhöhung der Empfindlichkeit wird das Wellenlängen-
Modulationsverfahren eingesetzt: Die Laser-Wellenlänge wird
beim Abtasten der Absorptionslinie geringfügig moduliert.
Dadurch wird das Detektorsignal in Frequenzbereiche der
Harmonischen der Modulationsfrequenz des Lasers gebracht.
Die zweiten Harmonischen des Signals werden verwendet, um
die Konzentration des absorbierenden Gases zu messen.
Linienamplitude und -Breite werden beide aus der Linienform
der zweiten Harmonischen erhalten, die die gemessene
Konzentration gegen Variationen der Linienform
(Linienerweiterungseffekt) unempfindlich macht, die durch
Hintergrundgase verursacht werden.
Hinweis
Der Analysator misst nur die Konzentration der FREIEN Moleküle
eines bestimmten Gases und ist daher unempfindlich gegen
Moleküle, die mit anderen Molekülen zu Komplexen verbunden
sind, und gegen Moleküle, die Partikeln oder Tröpfchen anhaften
oder darin gelöst sind.
Beim Vergleich der Messungen mit Ergebnissen anderer
Messverfahren ist Vorsicht geboten.
2 Absorptionslinie
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