Главная \ ВАКУУМНАЯ ТЕХНИКА \ MKS Instruments \ ИК Фурье-спектрометр, анализ газовой среды \ MultiGas 2030 HS

MultiGas 2030 HS анализ продуктов горения с частотой 5 Гц

MultiGas 2030 HS является газовым анализатором на базе Фурье-спектрометра высокого разрешения, разработанный для мониторинга выбросов продуктов горения катализаторов, автомобильных и дизельных двигателей с частотой образцов 5 Гц (с частотой 5 образцов в секунду). Конструкция анализатора позволяет газу подниматься со скоростью 100 л/мин, не вызывая обратного давления или акустический шум, что могло бы ухудшить количественный анализ. Более 20 газов одновременно может быть исследовано с этой частотой без каких-либо задержек. Благодаря поддержанию стабильной температуры газа и подходящей фильтрации частиц, может осуществляться мониторинг образцов с содержанием паров воды до 30% без применения охлаждающих теплообменников. Используя узкополосные MCT-приемники (Mercury-Cadmium-Telluride) (КРТ - Кадмий-Ртуть-Теллур) высокой чувствительности, данный анализатор достигает предела обнаружения в 1 и менее ppm. Калибровка системы осуществляется при давлениях газа в 1 атм. и температурах 150°C и 191°C (для дизельных приложений).

В основу анализатора MultiGas 2030 HS положен надежный (хорошо зарекомендовавший себя), быстродействующий, технологический Фурье-спектрометр с разрешением 0,5 см^-1. Этот спектрометр связан с многопроходной газовой кюветой, имеющей высокую оптическую пропускную способность, объем 200 мл, оптический путь 5,11 м, что обеспечивает более высокие скорости потока и устраняет обратное давление. Обычно анализатор имеет охлаждаемый жидким азотом, высокочувствительный приемник MCT, который способен работать при криогенных температурах в течение 12 часов от одной заливки. В комплект поставки входит простое в использовании программное обеспечение, система диагностики работоспособности, калибровки, установки и обучения (обучающая программа).

Возможности и преимущества

Мониторинг продуктов горения с частотой 5 Гц
- знания о выбросах более высокие (повышает информативность)
Единый анализатор для измерения традиционных и нетрадиционных выбросов
   - снижает стоимость и требования к оборудованию
   - делает более доступным техническое обслуживание
   - уменьшает стоимость использования
- предусмотрена модернизация для изучения новых и будущих компонентов выбросов
Фурье-спектрометр высокого разрешения (5 см^-1)
- уменьшенные спектральные помехи критических аналитов (анализируемых веществ) из-за воды и CO₂ - более высокая (повышенная) линейности калибровки
Газовая кювета объемом 200 мл и оптическим путем 5,11 м
- уменьшенный объем улучшает время отклика
- более длинный оптический путь расширяет пределы обнаружения
Калибровка при давлении в 1 атм. и температурах 150°C и 191°C
- отсутствует дрейф калибровки
- сконструирован как для дизельных, так и для автомобильных выбросов
Полная диагностика
- диагностика работоспособности анализатора для поиска неисправностей
- диагностика калибровки для предотвращения ее дрейфа
Быстродействующая компьютерная поддержка
- программное обеспечение с заводской конфигурацией и калибровкой
- снижена вероятность временных неисправностей из-за высокой частоты анализа
- готов к работе с первого дня установки
Многочисленные протоколы логической связи
- возможность подключения к системам пользователя

Фурье-спектрометр 2102 Process FTIR	Компактный и надежный спектрометр 2102 Process FTIR разработан специально для мониторинга окружающий среды и технологических процессов. Способный работать с разрешением до 0,5 см^-1 он является самым быстрым, наиболее чувствительным и стабильным Фурье-спектрометром ИК диапазона (из имеющихся). Кроме того, он может работать с агрессивной средой с высокой степенью невосприимчивости к вибрациям и перепадам температуры. Современная, быстродействующая система обработки данных является стандартной и предоставляет для анализа ИК спектры с низким уровнем шумов.

газовая кювета с оптической длиной пути 5,11 м и объемом 200 мл, имеет размеры 8-1/2” x 2” x 3-1/2” и запатентованную оптику с коррекцией аберраций для максимальной чувствительности	Этот спектрометр связан с малообъемной (200 мл) многопроходной газовой кюветой с эффективным оптическим путем 5,11 м. Запатентованный дизайн кюветы включает асферические зеркала с коррекцией аберраций, которые обеспечивают более чем двукратную оптическую пропускную способность обычной многопроходной газовой кюветы. Газовая кювета может функционировать при любой температуре вплоть до 191°C. Обычно она используется при температурах 150°C или 191°C для применений, связанных с продуктами горения.

Спектральный анализ

фрагмент ИК спектра газа-продукта горения (белый) изображен сверху наряду с количественными диапазонами для некоторых видов газов (цветные, расположенные под образцом). Мониторинг CO ведется в трех спектральных областях, обеспечивая измерения от ppm до процентов	MultiGas 2030 обладает надежным программным обеспечением для количественного анализа, которое может одновременно анализировать и выдавать отчет о концентрации для множества соединений. Программное обеспечение, использующее быстродействующий персональный компьютер, осуществляет автоматическую коррекцию колебаний температуры и давления газа, которые измеряются непосредственно анализатором. Образцы могут захватываться и анализироваться менее чем за 0,2 секунды, что делает возможным анализ переходных процессов.

каждый остаточный спектр (различные цвета) показывает количественный диапазон для данного соединения. В идеале остаточный спектр должен быть близок к уровню шумов анализатора. При высоких концентрациях, как в случае нижнего количественного диапазона CO (желтый) (с большим остатком), для правильных измерений остаток должен составлять 1% от высоты пика образца или меньше	В процессе накопления данных программное обеспечение MultiGas 2030 непрерывно регистрирует и обрабатывает спектры, пока идет подсчет концентрации газов, выбираемых в настройке программы. Форматы вывода информации на экран включают историю концентраций (временные зависимости концентраций) в графическом и табличном видах, измеренный и остаточный спектры. Остаточный спектр может быть использован для визуального определения ошибки в анализе, упрощая при этом процедуру контроля и гарантии качества. Они представляет собой «остаток» спектральной информации после того, как из всех опорных спектров были вычтены их вычисленные значения. Зарегистрированные и записанные в память спектры могут быть в любое время повергнуты обработке вновь с использованием того же или отличного набора калибровочных параметров.

временные линии продуктов горения за две минуты цикла с низким уровнем NOx. Внимание: различные времена восстановления сигнала для каждого компонента демонстрируют высокое быстродействие анализатора

Инструментально независимая калибровка

графический пользовательский интерфейс для калибровки

Программное обеспечение MultiGas 2030 обладает многоточечными калибровочными кривыми, которые обеспечивают динамический диапазон до 9 порядков величины (ppb к 100%). Калибровочные стандарты для большинства видов газов поставляются вместе с прибором. Дополнительные стандарты могут быть созданы пользователем на основе газов с известной концентрацией. Утилиты программного обеспечения MultiGas являются совместимыми для любого подобного прибора, что позволяет использовать созданный калибровочный стандарт на разных приборах без всяких изменений.

Характеристики ИК Фурье-анализатора MultiGas™ 2030 HS

Анализатор
Метод измерений	Инфракрасная Фурье-спектрометрия
Измеряемые газы и пары	Большинство молекул, кроме N₂, H₂ и O₂
Диапазон измерений концентрации	от 100 ppb до 100%
Модель Фурье-спектрометра	2102 Process FTIR
Спектральное разрешение	0,5 – 128 см^-1
Скорость сканирования	5 скан/сек при разрешении 0,5 см^-1
Время сканирования	от 0,2 сек
ИК источник	карбид кремния SiC (1200⁰C)
Опорный лазер	гелий-неоновый (15798,2 см^-1)
Детектор (приемник)	MCT – Mercury-Cadmium-Telluride (КРТ - Кадмий-Ртуть-Теллур), охлаждаемый жидким азотом или с термоэлектрическим охлаждением
Давление продувки	20 psig (1,5 бар) макс.
Поток продувки спектрометра	0,2 л/мин сухого азота или чистого сухого воздуха без CO₂ с точкой росы ниже -70⁰C
Поток продувки оптики	0,2 л/мин сухого азота или чистого сухого воздуха без CO₂ с точкой росы ниже -70⁰C
Датчик давления	Баратрон
Фланцы подключения продувки	Swagelok
Требования к компьютеру	настольный или ноутбук Intel Pentium® PC с Microsoft® Windows® 95/98/NT/2000/Me/XP и XGA монитором (1024 x 768)
Протокол	скрещенный Ethernet RJ-45
Выходные сигналы	аналоговый, DDE выход, RS232
Габаритные размеры	17,5” x 12,5” x 25,5”
Установка	19” дюймовый, монтируемый в стойку
Электропитание	120 или 240В, 50/60Гц, 3А
Вес	50 кг
Параметры отбора проб
Температура пробы	от окружающей до 200⁰С (в зависимости от температуры калибровки)
Поток пробы	1 – 100 л/мин и больше
Давление пробы	0,0 – 1,3 атм. (в зависимости от давления калибровки) 0,95 – 1,05 атм. (номинально)
Газовая кювета
Конструкция	алюминиевая, покрытая никелем; опционально нерж.сталь 316
Фланцы	1/2” Swagelok
Трубопровод	1/2” нерж.сталь, прогреваемые
Зеркала	никелированная алюминиевая подложка с напылением золота
Окна	KBr; CaF₂ (другие материалы по запросу)
Уплотнения	витон (другие по запросу)

Детектируемые газы

В таблице приведены пределы детектирования для газовой ячейки длиной 5,11 метров и MCT детектор (КРТ - Кадмий-Ртуть-Теллур) с разрешением 0,5 см^-1 для некоторых газов при отсутствии интерференции

Наименование	Формула	Нижний предел обнаружения с кюветой 20/20™ за 0,2 с измерений
Аммиак	NH₃	0,5 ppm
Углекислый газ	CO₂	0,2 ppm
Угарный газ	CO	1,0 ppm
Формальдегид	H₂CO	0,6 ppm
Метан	CH₄	1,0 ppm
Диоксид азота	NO₂	0,5 ppm
Окись азота	NO	1,0 ppm
Диоксид серы	SO₂	1,0 ppm
Ксилол	C₈H₁₀	1,0 ppm