概述
ULTRAMAT/OXYMAT 6 氣體分析儀兩個分析儀將 ULTRAMAT 6 和 OXYMAT 6 分析儀組裝在一個同一機殼中。
ULTRAMAT 6 測量通道按 NDIR 雙光束差分模式工作，并高選擇性測量吸收帶位于 2 至 9 µm 紅外波長范圍內的氣體，如一氧化碳、二氧化碳、二氧化硫、氨氣、水、甲烷以及其它烴。
OXYMAT 6 測量通道采用交變順磁壓力方法來檢測氣體中氧濃度。
優勢
- 氣路采用耐腐蝕性材料（可選）
- 可用于測量強腐蝕性樣氣
- 可根據需要現場清潔樣本室。
- 由于污染后可以重新使用，因此可節約成本
- 開放式接口體系結構（RS 485、RS 232、PROFIBUS）
- 用于維護和服務信息的 SIPROM GA 網絡（可選）
ULTRAMAT 通道
- 雙層檢測器和光耦合器，選擇性好
- 對復雜的氣體混合物也能可靠測量
- 檢測極限值低
- 可測低濃度
OXYMAT 通道
- 順磁壓力變化原理
- 小量程測量（0 ～ 0.5% 或 99.5 ～ 99%）O2）
- *線性
- 檢測單元與樣氣無接觸
- 可用于測量腐蝕性氣體
- 使用壽命長
- 通過選取合適的參比氣體（空氣或 O2），例如純氣體檢測或空分中 O2 濃度 98 ～ 99%，可以實現零點自校正。
應用
應用領域
- 在焚燒廠中用作鍋爐控制測量
- 焚化裝置排放監測
- 汽車工業測量（試驗臺）
- 化工廠中的工藝氣體濃度測量
- 高純氣體的品質檢驗
- 環境保護
- 工作場所 TLV（閾限值）監視
- 質量監控
特殊型號
特殊應用
除標準組合外，還可按需提供涉及氣路材質、采樣小室材質（如鈦、哈氏合金 C22）和采樣組件等的特殊應用。
經性能測試的型號 / QAL
用于根據第 13 和第 27 煙氣法規(BlmSchV) 和大氣質量控制技術規范 (TA Luft) 測量一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫和氧氣，提供了根據 EN 15267 進行了性能測試的 ULTRAMAT/OXYMAT 6 型號。
經過認證的測量范圍：
- 單組分分析儀
CO：0 至 75 mg/m3；0 至 10 000 mg/m3
一氧化氮：0 至 100 mg/m3；0 至 10 000 mg/m3
SO2：0 至 75 mg/m3；0 至 1 500 mg/m3 - O2:0 至 5 vol.%; 0 至 25 vol.%
三組分分析儀。
另外，經過性能測試的 ULTRAMAT/OXYMAT 6 型號還符合 EN 14956 以及 EN 14181 的 QAL 1 中提出的要求。分析儀符合這兩個標準已經過 TüV 認證。
分析儀的漂移可以根據 EN 14181（QAL 3）標準手工測定，或使用 SIPROM GA 維護和維修軟件通過 PC 測定。而且，選定制造商提供的輻射評估電腦可以通過分析儀的串口下載漂移數據，并在評估電腦上進行自動記錄和處理。
流量型參比室
- 通過參考隔室的流量應適應樣氣流量
- 減流型隔室的氣體供應上游壓力應為 3 000 至 5 000 hPa（）。然后，限流器將流量壓力自動調節為約 8 hPa
設計
19" 機架式裝置
- 19" 機架式，具有 4 HU 高度
- 處于鉸鏈機架中
- 處于有或無伸縮導軌的機柜中
- 前面板維護時可以放下來（連接便攜式電腦）
- 內部氣體路徑：使用由 FKM (Viton)材料制成軟管，或鈦管或不銹鋼管
- 用于樣氣氣路入口和出口的氣路連接件：管徑 6 mm 或 1/4"
- 前面板上有樣氣流量指示器
- 樣氣室（OXYMAT 通道）- 帶或不帶流動型補償支路 - 材質為不銹鋼（牌號：1.4571）或鉭以防高腐蝕樣氣（如HCl，Cl2, SO2, SO3，等）的腐蝕
- 監控（可選）樣氣和/或參比氣（均包括）
顯示和控制面板
- 大型液晶顯示屏，用于同時顯示以下各項：
- 測量值（數字和模擬量顯示）
- 狀態欄
- 量程
- 可通過菜單操作調節液晶顯示器的對比度
- LED背照明
- 配有五個軟鍵的可清洗薄膜型鍵盤
- 可通過菜單操作實現參數化、測試功能、調整
- 純文本用戶幫助
- 可圖形顯示；時間間隔可設定
- 雙語操作軟件：
德語/英語，英語/西班牙語，法語/英語，西班牙語/英語，意大利語/英語。
輸入和輸出（每個通道）
- 每個所測組分的一個模擬量輸出點
- 兩個可以自由配置的模擬輸入（例如用于交叉干擾校正或外部壓力傳感器）
- 6 個可自由組態的數字量輸入（例如用于量程切換、處理來自樣氣制備的外部信號）
- 6 個可自由配置的繼電器輸出，例如用于故障處理或維護要求、極限報警、外部電磁閥
- 可通過的 8 路數字量輸入和 8 路繼電器輸出進行擴展，例如可使用最多 4 種校準氣進行自動校準。
通信
基本設備帶有 RS 485 接口（接口在后部，對于機架式裝置前面板后也有）
選件
- 用于汽車工業帶擴展功能的 AK 接口
- RS 485/RS 232 轉換器
- RS 485/以太網轉換器
- RS 485/USB 轉換器
- 通過PROFIBUS DP/PA接口連接到網絡上
- 作為維修和維護工具的SIPROM GA 軟件
ULTRAMAT/OXYMAT 6，薄膜鍵盤和圖形顯示器
設計 – 與樣氣接觸的部件，標準
ULTRAMAT 通道氣路 | 19" 機架式裝置 | |
|---|---|---|
帶有軟管 | 襯套 | 不銹鋼（材料號 1.4571） |
軟管 | FKM（如氟橡膠） | |
樣本室： | ||
| 鋁 | |
| 鋁 | |
| 不銹鋼（材料號 1.4571） O 型密封圈：FKM（如氟橡膠）或 FFKM（全氟橡膠） | |
| CaF2，粘合劑：E353, O 型密封圈：FKM（如氟橡膠）或 FFKM（全氟橡膠） | |
帶硬管 | 襯套 | 鈦 |
硬管 | 鈦， O 型密封圈：FKM（如氟橡膠）或 FFKM（全氟橡膠） | |
樣本室： | ||
| 鋁 | |
| 鉭（只用于測量室長度20mm — 180mm） | |
| CaF2，粘合劑：E353, O 型密封圈：FKM（如氟橡膠）或 FFKM（全氟橡膠） | |
帶硬管 | 襯套 | 不銹鋼（材料號 1.4571） |
硬管 | 不銹鋼（材料號 1.4571） O 型密封圈：FKM（如氟橡膠）或 FFKM（全氟橡膠） | |
樣本室： | ||
| 鋁 | |
| 鋁或鉭（鉭：只用于測量室長度20mm~180mm） | |
| CaF2，粘合劑：E353, O 型密封圈：FKM（如氟橡膠）或 FFKM（全氟橡膠） | |
流量指示器 | 測量管線 | Duran 玻璃 |
可變區域 | Duran 玻璃 | |
懸浮邊界 | PTFE（特氟隆） | |
角件 | FKM（如氟橡膠） | |
壓力開關 | 隔膜 | FKM（如氟橡膠） |
外殼 | PA 6.3T | |
選件
ULTRAMAT 通道氣路 | 19" 機架式裝置 | |
|---|---|---|
流量指示器 | 測量管線 | Duran 玻璃 |
可變區域 | Duran 玻璃 | |
懸浮邊界 | PTFE（特氟隆） | |
角件 | FKM（如氟橡膠） | |
壓力開關 | 隔膜 | FKM（如氟橡膠） |
外殼 | PA 6.3T | |
版本 — 與樣氣接觸的部件，特殊應用（示例）
ULTRAMAT 通道氣路 | 19" 機架式裝置 | |
|---|---|---|
帶硬管 | 襯套 | 如：哈氏合金 C22 |
硬管 | 如：哈氏合金 C22， O 型密封圈：FKM（如氟橡膠）或 FFKM（全氟橡膠） | |
樣本室： | ||
| 如：哈氏合金 C22 | |
| CaF2，不帶粘合劑 O 型密封圈：FKM（如氟橡膠）或 FFKM（全氟橡膠） | |
設計 – 與樣氣接觸的部件，標準
通道氣路OXYMAT | 19" 機架式裝置 | |
|---|---|---|
帶有軟管 | 襯套 軟管 樣本室 用于樣本室的裝配件 節流器 O 型密封圈 | 不銹鋼（材料號 1.4571） FKM（如氟橡膠） 不銹鋼，材料編號 1.4571或鉭 不銹鋼（材料號 1.4571） PTFE（例如特氟隆） FKM（如氟橡膠） |
帶硬管 | 襯套 硬管 樣本室 節流器 O 型密封圈 | 鈦 鈦 不銹鋼，材料編號 1.4571或鉭 鈦 FKM（如氟橡膠）或 FFKM（全氟橡膠） |
帶硬管 | 襯套 硬管 樣本室 節流器 O 型密封圈 | 不銹鋼（材料號 1.4571） 不銹鋼（材料號 1.4571） 不銹鋼，材料編號 1.4571或鉭 不銹鋼（材料號 1.4571） FKM（如氟橡膠）或 FFKM（全氟橡膠） |
帶硬管 | 襯套 硬管 樣本室 節流器 O 型密封圈 | 哈氏合金 C 22 哈氏合金 C 22 不銹鋼，材料編號 1.4571或鉭 哈氏合金 C 22 FKM (如氟橡膠) or FFKM (如 Kalrez) |
選件
ULTRAMAT 氣路通道 | 19" 機架式裝置 | |
|---|---|---|
流量指示器 | 測量管線 | Duran 玻璃 |
可變區域 | Duran 玻璃 | |
懸浮邊界 | PTFE（特氟隆） | |
角件 | FKM（如氟橡膠） | |
壓力開關 | 隔膜 | FKM（如氟橡膠） |
外殼 | PA 6.3T | |
氣路
氣路插圖的圖例 | |||
|---|---|---|---|
1 | 樣氣入口（OXYMAT 通道） | 11 | 限流器（參比氣入口） |
2 | 樣氣出口（OXYMAT 通道） | 12 | O2 物理系統 |
3 | 未用 | 13 | 壓力傳感器 |
4 | 參比氣入口 | 14 | 樣氣流路上的壓力開關（可選） |
5 | 樣氣入口（ULTRAMAT通道） | 15 | 樣氣氣路中的流量指示器（選件） |
6 | 樣氣出口（ULTRAMAT通道） | 16 | 紅外硬件 |
7 | 參比氣體出口（ULTRAMAT通道，可選） | 17 | 過濾器 |
8 | 參比氣入口（ULTRAMAT通道，可選） | 18 | 壓力開關（參比氣）（選件） |
9 | 吹掃氣體 | 19 | 樣氣流路中的限流器（選件） |
10 | 壓力傳感器接口（ULTRAMAT 通道） | ||
ULTRAMAT/OXYMAT 6，氣路（例如）紅外通道，不帶流動參比氣室
ULTRAMAT/OXYMAT 6，氣路（例如）紅外通道，帶流動參比氣室
功能
工作原理，ULTRAMAT 通道
ULTRAMAT 通道采用交變紅外雙光束原理并使用雙層檢測器和光耦合器來測量氣體。
測量原理基于氣體分子具有特定的紅外光吸收波段。不同氣體有各自的特征吸收波長，但可能有部分重疊。這樣，通過以下方式把交叉靈敏性降到了：
- 濾波氣室（分光器）
- 帶有光耦合器的雙層檢測氣室
- 必要時可使用特殊濾光片
右圖出示了紅外通道的測量原理。加熱到大約 700 °C 且為了平衡系統而能夠移動的一個紅外光源 (1) 通過分光器 (3) 分為兩個相等的光束（樣氣光束和參比光束）。紅外光源可左右移動以平衡光路系統。
參比光束通過充滿 N2（非吸收紅外光氣體）的參比氣室（8），然后未經衰減地到達右側檢測器（11）。樣氣束會通過樣本室（7），然后流到檢測器（10）左側，根據樣氣的濃度不同有或多或少的衰減。檢測氣室內充滿了特定濃度的待測氣體組分。
檢測器被設計成雙層結構。譜吸收波段的中間位置的光優先被上層檢測氣室吸收，邊緣波段的光幾乎同樣程度地被上層檢測氣室和下層檢測氣室吸收。上層檢測氣室和下層檢測氣室通過微流量傳感器（12）連接在一起。這種耦合意味著吸收光譜的帶寬很窄。
光耦合器（13）延長了下層檢測氣室的光程長度。改變滑動調節件（14）的位置，可以改變下層檢測氣室的紅外吸收。因此，限度減少某個干擾組分的影響是可能的。
斷束器（5）在射束分離器和樣本室之間旋轉，并周期性的交替中斷兩個氣體射束。如果在樣本室中發生吸收，就會在兩個檢測器電平間產生脈動流，并由微流量傳感器（12）轉換成電氣信號。
微流量傳感器中有兩個被加熱到大約 120 °C 的鍍鎳格柵，這兩個鍍鎳格柵和兩個電阻形成惠斯通電橋。脈動氣流與鎳格柵的稠密分布一起引起了格柵電阻變化。這回導致橋路中的偏移，偏移量取決于樣氣的濃度。
注
進入到分析儀的樣氣必須不含灰塵。要防止樣本室內發生冷凝。因此，大多數應用中有必要對氣體進行改性。
在分析儀所處的環境空氣中不含有高濃度的被測組分。
流動型參比氣室，帶限流，不適用于有毒氣體。
流量降低且 O2 含量 > 70% 的流動式基準面僅可與 Y02 一起使用。
具有電子校正零點的通道與標準版的區別只是量程的參數化不同。
作為特殊應用，可以提供物理校正零點。
ULTRAMAT 通道，工作原理
工作原理，OXYMAT 通道
和絕大多數氣體相比，氧具有順磁性。OXYMAT 通道正是利用了這一特性來測量氧氣濃度的。在不均勻磁場中，氧分子由于其順磁性，朝強磁場方向移動。當兩種具有不同氧含量的???體在磁場中相遇時，它們之間會產生壓力差。OXYMAT 中，這兩種氣體一種 (1) 是參比氣（N2、 O2 或者空氣），另一種是樣氣（5）。參比氣經過兩個參比氣通道（3）進入樣氣室（6）。其中一路參比氣在磁場區域（7）和樣氣相遇。由于兩個通道是相連的，與氧含量成正比的壓力會引起交叉流動。微流量傳感器（4）將該氣流脈動轉變為電信號。微流量傳感器中有兩個被加熱到大約 120 °C 的鍍鎳格柵，這兩個鍍鎳格柵和兩個電阻形成惠斯通電橋。脈動氣流使鎳格柵的電阻發生變化。這導致了電橋發生偏移，偏移量取決于樣氣中的氧含量。微流量傳感器位于參比氣路中，不直接接觸樣氣，所以樣氣的熱導率、溫度和樣氣的內部摩擦對測量結果都不產生任何影響。由于微流量傳感器不會受到樣氣的直接影響，所以該設備還具有高度的抗腐蝕性。通過使用強度交變的電場（8），微流量傳感器不會檢測背景氣流，因此測量與儀器的工作位置無關。
