概述
ULTRAMAT/OXYMAT 6 氣體分析儀兩個(gè)分析儀將 ULTRAMAT 6 和 OXYMAT 6 分析儀組裝在一個(gè)同一機(jī)殼中。
ULTRAMAT 6 測(cè)量通道按 NDIR 雙光束差分模式工作，并高選擇性測(cè)量吸收帶位于 2 至 9 µm 紅外波長(zhǎng)范圍內(nèi)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(cè)量通道采用交變順磁壓力方法來檢測(cè)氣體中氧濃度。
優(yōu)勢(shì)
- 氣路采用耐腐蝕性材料（可選）
- 可用于測(cè)量強(qiáng)腐蝕性樣氣
- 可根據(jù)需要現(xiàn)場(chǎng)清潔樣本室。
- 由于污染后可以重新使用，因此可節(jié)約成本
- 開放式接口體系結(jié)構(gòu)（RS 485、RS 232、PROFIBUS）
- 用于維護(hù)和服務(wù)信息的 SIPROM GA 網(wǎng)絡(luò)（可選）
ULTRAMAT 通道
- 雙層檢測(cè)器和光耦合器，選擇性好
- 對(duì)復(fù)雜的氣體混合物也能可靠測(cè)量
- 檢測(cè)極限值低
- 可測(cè)低濃度
OXYMAT 通道
- 順磁壓力變化原理
- 小量程測(cè)量（0 ～ 0.5% 或 99.5 ～ 99%）O2）
- *線性
- 檢測(cè)單元與樣氣無接觸
- 可用于測(cè)量腐蝕性氣體
- 使用壽命長(zhǎng)
- 通過選取合適的參比氣體（空氣或 O2），例如純氣體檢測(cè)或空分中 O2 濃度 98 ～ 99%，可以實(shí)現(xiàn)零點(diǎn)自校正。
應(yīng)用
應(yīng)用領(lǐng)域
- 在焚燒廠中用作鍋爐控制測(cè)量
- 焚化裝置排放監(jiān)測(cè)
- 汽車工業(yè)測(cè)量（試驗(yàn)臺(tái)）
- 化工廠中的工藝氣體濃度測(cè)量
- 高純氣體的品質(zhì)檢驗(yàn)
- 環(huán)境保護(hù)
- 工作場(chǎng)所 TLV（閾限值）監(jiān)視
- 質(zhì)量監(jiān)控
特殊型號(hào)
特殊應(yīng)用
除標(biāo)準(zhǔn)組合外，還可按需提供涉及氣路材質(zhì)、采樣小室材質(zhì)（如鈦、哈氏合金 C22）和采樣組件等的特殊應(yīng)用。
經(jīng)性能測(cè)試的型號(hào) / QAL
用于根據(jù)第 13 和第 27 煙氣法規(guī)(BlmSchV) 和大氣質(zhì)量控制技術(shù)規(guī)范 (TA Luft) 測(cè)量一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫和氧氣，提供了根據(jù) EN 15267 進(jìn)行了性能測(cè)試的 ULTRAMAT/OXYMAT 6 型號(hào)。
經(jīng)過認(rèn)證的測(cè)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(jīng)過性能測(cè)試的 ULTRAMAT/OXYMAT 6 型號(hào)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(gè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)過 TüV 認(rèn)證。
分析儀的漂移可以根據(jù) EN 14181（QAL 3）標(biāo)準(zhǔn)手工測(cè)定，或使用 SIPROM GA 維護(hù)和維修軟件通過 PC 測(cè)定。而且，選定制造商提供的輻射評(píng)估電腦可以通過分析儀的串口下載漂移數(shù)據(jù)，并在評(píng)估電腦上進(jìn)行自動(dòng)記錄和處理。
流量型參比室
- 通過參考隔室的流量應(yīng)適應(yīng)樣氣流量
- 減流型隔室的氣體供應(yīng)上游壓力應(yīng)為 3 000 至 5 000 hPa（）。然后，限流器將流量壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)為約 8 hPa
設(shè)計(jì)
19" 機(jī)架式裝置
- 19" 機(jī)架式，具有 4 HU 高度
- 處于鉸鏈機(jī)架中
- 處于有或無伸縮導(dǎo)軌的機(jī)柜中
- 前面板維護(hù)時(shí)可以放下來（連接便攜式電腦）
- 內(nèi)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(dòng)型補(bǔ)償支路 - 材質(zhì)為不銹鋼（牌號(hào)：1.4571）或鉭以防高腐蝕樣氣（如HCl，Cl2, SO2, SO3，等）的腐蝕
- 監(jiān)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(shí)顯示以下各項(xiàng)：
- 測(cè)量值（數(shù)字和模擬量顯示）
- 狀態(tài)欄
- 量程
- 可通過菜單操作調(diào)節(jié)液晶顯示器的對(duì)比度
- LED背照明
- 配有五個(gè)軟鍵的可清洗薄膜型鍵盤
- 可通過菜單操作實(shí)現(xiàn)參數(shù)化、測(cè)試功能、調(diào)整
- 純文本用戶幫助
- 可圖形顯示；時(shí)間間隔可設(shè)定
- 雙語(yǔ)操作軟件：
德語(yǔ)/英語(yǔ)，英語(yǔ)/西班牙語(yǔ)，法語(yǔ)/英語(yǔ)，西班牙語(yǔ)/英語(yǔ)，意大利語(yǔ)/英語(yǔ)。
輸入和輸出（每個(gè)通道）
- 每個(gè)所測(cè)組分的一個(gè)模擬量輸出點(diǎn)
- 兩個(gè)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(gè)可自由組態(tài)的數(shù)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(hào)）
- 6 個(gè)可自由配置的繼電器輸出，例如用于故障處理或維護(hù)要求、極限報(bào)警、外部電磁閥
- 可通過的 8 路數(shù)字量輸入和 8 路繼電器輸出進(jìn)行擴(kuò)展，例如可使用最多 4 種校準(zhǔn)氣進(jìn)行自動(dòng)校準(zhǔn)。
通信
基本設(shè)備帶有 RS 485 接口（接口在后部，對(duì)于機(jī)架式裝置前面板后也有）
選件
- 用于汽車工業(yè)帶擴(kuò)展功能的 AK 接口
- RS 485/RS 232 轉(zhuǎn)換器
- RS 485/以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器
- RS 485/USB 轉(zhuǎn)換器
- 通過PROFIBUS DP/PA接口連接到網(wǎng)絡(luò)上
- 作為維修和維護(hù)工具的SIPROM GA 軟件
ULTRAMAT/OXYMAT 6，薄膜鍵盤和圖形顯示器
設(shè)計(jì) – 與樣氣接觸的部件，標(biāo)準(zhǔn)
ULTRAMAT 通道氣路 | 19" 機(jī)架式裝置 | |
|---|---|---|
帶有軟管 | 襯套 | 不銹鋼（材料號(hào) 1.4571） |
軟管 | FKM（如氟橡膠） | |
樣本室： | ||
| 鋁 | |
| 鋁 | |
| 不銹鋼（材料號(hào) 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(cè)量室長(zhǎng)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(hào) 1.4571） |
硬管 | 不銹鋼（材料號(hào) 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(cè)量室長(zhǎng)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(cè)量管線 | Duran 玻璃 |
可變區(qū)域 | Duran 玻璃 | |
懸浮邊界 | PTFE（特氟隆） | |
角件 | FKM（如氟橡膠） | |
壓力開關(guān) | 隔膜 | FKM（如氟橡膠） |
外殼 | PA 6.3T | |
選件
ULTRAMAT 通道氣路 | 19" 機(jī)架式裝置 | |
|---|---|---|
流量指示器 | 測(cè)量管線 | Duran 玻璃 |
可變區(qū)域 | Duran 玻璃 | |
懸浮邊界 | PTFE（特氟隆） | |
角件 | FKM（如氟橡膠） | |
壓力開關(guān) | 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(yīng)用（示例）
ULTRAMAT 通道氣路 | 19" 機(jī)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(shè)計(jì) – 與樣氣接觸的部件，標(biāo)準(zhǔn)
通道氣路OXYMAT | 19" 機(jī)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(jié)流器 O 型密封圈 | 不銹鋼（材料號(hào) 1.4571） FKM（如氟橡膠） 不銹鋼，材料編號(hào) 1.4571或鉭 不銹鋼（材料號(hào) 1.4571） PTFE（例如特氟隆） FKM（如氟橡膠） |
帶硬管 | 襯套 硬管 樣本室 節(jié)流器 O 型密封圈 | 鈦 鈦 不銹鋼，材料編號(hào) 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(jié)流器 O 型密封圈 | 不銹鋼（材料號(hào) 1.4571） 不銹鋼（材料號(hào) 1.4571） 不銹鋼，材料編號(hào) 1.4571或鉭 不銹鋼（材料號(hào) 1.4571） FKM（如氟橡膠）或 FFKM（全氟橡膠） |
帶硬管 | 襯套 硬管 樣本室 節(jié)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(hào) 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(jī)架式裝置 | |
|---|---|---|
流量指示器 | 測(cè)量管線 | Duran 玻璃 |
可變區(qū)域 | Duran 玻璃 | |
懸浮邊界 | PTFE（特氟隆） | |
角件 | FKM（如氟橡膠） | |
壓力開關(guān) | 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(tǒng) |
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(guān)（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(guān)（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(dòng)參比氣室
ULTRAMAT/OXYMAT 6，氣路（例如）紅外通道，帶流動(dòng)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(cè)器和光耦合器來測(cè)量氣體。
測(cè)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(zhǎng)，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(cè)氣室
- 必要時(shí)可使用特殊濾光片
右圖出示了紅外通道的測(cè)量原理。加熱到大約 700 °C 且為了平衡系統(tǒng)而能夠移動(dòng)的一個(gè)紅外光源 (1) 通過分光器 (3) 分為兩個(gè)相等的光束（樣氣光束和參比光束）。紅外光源可左右移動(dòng)以平衡光路系統(tǒng)。
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(jīng)衰減地到達(dá)右側(cè)檢測(cè)器（11）。樣氣束會(huì)通過樣本室（7），然后流到檢測(cè)器（10）左側(cè)，根據(jù)樣氣的濃度不同有或多或少的衰減。檢測(cè)氣室內(nèi)充滿了特定濃度的待測(cè)氣體組分。
檢測(cè)器被設(shè)計(jì)成雙層結(jié)構(gòu)。譜吸收波段的中間位置的光優(yōu)先被上層檢測(cè)氣室吸收，邊緣波段的光幾乎同樣程度地被上層檢測(cè)氣室和下層檢測(cè)氣室吸收。上層檢測(cè)氣室和下層檢測(cè)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(zhǎng)了下層檢測(cè)氣室的光程長(zhǎng)度。改變滑動(dòng)調(diào)節(jié)件（14）的位置，可以改變下層檢測(cè)氣室的紅外吸收。因此，限度減少某個(gè)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(zhuǎn)，并周期性的交替中斷兩個(gè)氣體射束。如果在樣本室中發(fā)生吸收，就會(huì)在兩個(gè)檢測(cè)器電平間產(chǎn)生脈動(dòng)流，并由微流量傳感器（12）轉(zhuǎn)換成電氣信號(hào)。
微流量傳感器中有兩個(gè)被加熱到大約 120 °C 的鍍鎳格柵，這兩個(gè)鍍鎳格柵和兩個(gè)電阻形成惠斯通電橋。脈動(dòng)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(dǎo)致橋路中的偏移，偏移量取決于樣氣的濃度。
注
進(jìn)入到分析儀的樣氣必須不含灰塵。要防止樣本室內(nèi)發(fā)生冷凝。因此，大多數(shù)應(yīng)用中有必要對(duì)氣體進(jìn)行改性。
在分析儀所處的環(huán)境空氣中不含有高濃度的被測(cè)組分。
流動(dòng)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(dòng)式基準(zhǔn)面僅可與 Y02 一起使用。
具有電子校正零點(diǎn)的通道與標(biāo)準(zhǔn)版的區(qū)別只是量程的參數(shù)化不同。
作為特殊應(yīng)用，可以提供物理校正零點(diǎn)。
ULTRAMAT 通道，工作原理
工作原理，OXYMAT 通道
和絕大多數(shù)氣體相比，氧具有順磁性。OXYMAT 通道正是利用了這一特性來測(cè)量氧氣濃度的。在不均勻磁場(chǎng)中，氧分子由于其順磁性，朝強(qiáng)磁場(chǎng)方向移動(dòng)。當(dāng)兩種具有不同氧含量的???體在磁場(chǎng)中相遇時(shí)，它們之間會(huì)產(chǎn)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(jīng)過兩個(gè)參比氣通道（3）進(jìn)入樣氣室（6）。其中一路參比氣在磁場(chǎng)區(qū)域（7）和樣氣相遇。由于兩個(gè)通道是相連的，與氧含量成正比的壓力會(huì)引起交叉流動(dòng)。微流量傳感器（4）將該氣流脈動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。微流量傳感器中有兩個(gè)被加熱到大約 120 °C 的鍍鎳格柵，這兩個(gè)鍍鎳格柵和兩個(gè)電阻形成惠斯通電橋。脈動(dòng)氣流使鎳格柵的電阻發(fā)生變化。這導(dǎo)致了電橋發(fā)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(dǎo)率、溫度和樣氣的內(nèi)部摩擦對(duì)測(cè)量結(jié)果都不產(chǎn)生任何影響。由于微流量傳感器不會(huì)受到樣氣的直接影響，所以該設(shè)備還具有高度的抗腐蝕性。通過使用強(qiáng)度交變的電場(chǎng)（8），微流量傳感器不會(huì)檢測(cè)背景氣流，因此測(cè)量與儀器的工作位置無關(guān)。
