オンライン酸素含有量分析計の概要

オンライン酸素含有量分析器はDLAS（DiodeLaserAbsorptionSpectroscopy、半導体レーザー吸収スペクトル）ガス分析測定技術に基づいて、伝統的なガス分析技術に存在する多くの問題を効果的に解決することができる半導体レーザー分析器である。

DLAS技術は本質的にスペクトル吸収技術であり、レーザー光がガスに選択的に吸収されることを分析することでガス濃度を得る。従来の赤外スペクトル吸収技術と異なる点は、半導体レーザ光源のスペクトル幅がガス吸収スペクトル線の広がりよりもはるかに小さいことである。したがって、DLAS技術は高分解能スペクトル吸収技術である。レーザ光が測定ガスを通過する光強度減衰は、ランベルト・ビル（Lambert-Beer）の法則によって表現することができる：

　　1.オンライン酸素含有量分析器に用いられるスペクトル技術

　　1.1単線分光測定技術

単線スペクトル測定技術はレーザー光のスペクトルが比較的狭く、測定ガスの吸収スペクトル線よりはるかに小さい特性を利用して、ある特定の波長の吸収スペクトル線を選択して、その波長の近くに測定環境中の他のガス成分の吸収スペクトル線がないようにして、それによってこれらの背景ガス成分の測定ガスに対する交差吸収干渉を回避した。図1は単線スペクトル測定原理図である。

図1単線スペクトル測定原理図

　　1.2レーザ周波数走査技術

オンライン酸素含有量分析器はレーザ周波数を変調して被測定ガス吸収スペクトル線を周期的に走査させ、レーザ周波数の走査範囲を被測定ガス吸収スペクトル線の幅より大きく設定することにより、一次周波数走査範囲にはガス吸収スペクトル線で減衰しない図1中のI領域とガス吸収スペクトル線で減衰されるII領域が含まれる。Iゾーンから得られた測定信号は、粉塵及び窓の光透過率Tを得ることができる_d、II区から得られた測定信号は粉塵と窓及び測定ガスの総透光率Tを得ることができる_GD＝T_d×T_gそのため、オンライン酸素含有量分析器は1つのレーザー周波数走査周期内にI区、II区を同時に測定することにより、正確に測定ガスの透光率Tを得ることができる_g＝T_GD／T_dこれにより、粉塵や窓汚染による光強度減衰がガス測定濃度に与える影響を自動的に補正する。

　　1.3スペクトル線拡幅自動補正技術

ガス温度と圧力が変化すると、測定されたガススペクトル線の幅と高さが変化し、測定結果の正確性に影響を与える。4 ~ 20 mAの温度と圧力補償信号を入力することにより、オンライン酸素含有量分析器は温度と圧力変化がガス濃度測定結果に与える影響を自動的に修正し、測定データの正確性を保証することができる。

　　2.オンライン酸素含有量分析器システム組成

オンライン酸素含有量分析器は、図2に示すように、送信ユニット、受信ユニット、パージユニット、配線箱などから構成されている。

　　 図2オンライン酸素含有量分析器システム構成図

送信ユニットから送信されたプローブレーザ光は、被測定ガスの測定環境を経て、受信ユニットによって受信され、信号を処理し、スペクトル計算を行い、被測定ガス濃度を得る。

　　3.オンライン酸素含有量分析器効果の使用

塩化ビニル回収工程からキャビネットの排気ラインにオンライン酸素含有量分析器を設置して塩化ビニル中の酸素含有量をオンライン検査し、塩化ビニル除去キャビネットの排気中酸素含有量のリアルタイム監視を実現し、同時にオンライン酸素含有量分析器の検査データと各システムの脱キャビネットライン上の空気遮断弁のインターロックを設置し、監視データの傾向変化に基づいて、制御基準を超える前に直ちに停止措置を取ることができ、システムの運行安全を保証した。

　　4.オンライン酸素含有量分析器はどのようにタイプを選択しますか？

化学工業生産において、危険プロセス及びハイリスクプロセス反応釜及び遠心分離機は一般的に酸素含有量のオンライン検査が必要であり、この過程で酸素含有量分析器が用いられる。状況に応じて電気化学酸素含有量分析器とレーザー式酸素含有量分析器を選択することができ、両者の測定原理と長所と短所と適応範囲は以下の通りである：

オンライン酸素含有量分析器の一般的な測定過程及びモジュールは以下を含む：前処理、サンプリング及び分析の3つの部分、流れは以下の通り：

　　5.結語

PVC生産過程で回収された塩化ビニルガスキャビネットガス中の酸素含有量指標の分析制御現状に対して、生産システムの各段階に対して分析を行い、そしてオンライン酸素含有量分析器の生産中の応用例を十分に参考にし、塩化ビニル回収工程に対して改造を行い、オンライン酸素含有量分析器を設置し、塩化ビニルガスキャビネットの排気中酸素含有量に対する有効なモニタリングを実現し、生産システムの安全係数を大幅に高めた。

科学技術の絶えずの発展に伴い、オンライン不純物検出分析装置、オンライン揮発分検出分析装置、オンライン酸素含有量分析装置など多くのオンライン検出装置が化学工業の実際の生産に成功的に応用され、人工検出への依存性を低下させ、プロセス管理制御を絶えず強化し、生産安全を向上させる重要な道である。