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ABB LS4000 二极管激光气体分析仪
时间: 2026-11-05浏览次数：
ABB LS4000 二极管激光气体分析仪
ABB LS4000 二极管激光气体分析仪
产品概述与测量原理
1. 产品简介
LS4000 为跨管道原位（in‑situ）激光分析仪，整套系统由发射单元（带激光光源）、接收单元（光电探测器）、接线盒三部分组成；发射、接收对向安装在工艺管道 / 烟囱两侧，通过接线盒完成电气汇集。
核心优势：无需采样管线、无预处理系统，直接测工艺内部气体，响应速度快；抗振动、结构紧凑轻巧，可用于高温高压恶劣烟气工况。
2. 测量原理‑TDLAS 可调谐二极管激光吸收光谱
发射端可调激光二极管发射特定波长激光，穿过被测工艺气体；
目标气体会吸收特定波长激光，光强发生衰减；
接收端光电探测器采集透射光；
依据比尔‑朗伯（Beer‑Lambert）定律，通过算法处理光衰减量计算气体浓度；
内置动态自动校正算法，自动消除温度、压力变化带来的测量干扰；若工艺温压变化大，需要外接 4‑20mA 温压传感器输入参与补偿。
3. 可测组分与量程
被测气体 测量量程
NH₃氨气 0‑10 ppm ~ 0‑1000 ppm
H₂O 水蒸气 0‑10 vol‑% ~ 0‑50 vol‑%
NH₃+H₂O 组合 同时测氨气 + 水蒸气
工况边界条件
绝对压力：0.5 ~ 1.7 bar
最高工艺温度：450 ℃
光程 OPL（发射‑接收距离）：0.5 ~ 5 m
备注：每个组分仅支持 1 个物理测量量程；样本指标基于1 米光程、氮气本底气体按照 IEC 61207‑1:2010 测试；实际检测限、量程受光程、温度、压力、气体组分共同影响；压力温度上限为光谱理论极限，不一定能同时全部达到，特殊工况可向 ABB 定制。
关键性能指标（标准工况）
1. NH₃ / NH₃+H₂O 性能
线性偏差：≤ 1 % FS（量程）
重复性：＜2 % 读数
零点漂移：可忽略
输出波动 (2σ)：≤1 % 最小量程
检出限 (4σ)：≤2 % 最小量程
2. 环境干扰影响
干扰源 NH₃ / NH₃+H₂O H₂O
工艺温度变化影响 ＜3 % 测量读数 ＜3 % 测量读数
工艺压力变化 ＜2 % 读数 / 每 30 hPa ＜4.5 % 读数 / 每 30 hPa
粉尘：光透射损失＜97 % 仪器仍可正常工作；
交叉干扰：正常工况下几乎无气体交叉干扰；
气体流速：流速本身不影响测量，只影响吹扫用气消耗；
环境温度：允许范围内无测量影响；
预热时间：＜5 min；典型响应时间：5 s。
3. 校准与维护
校准方式：单点校准；需要配套外置离线校准池 + 标准测试气体；
校验 / 校准周期：取决于工况粉尘，典型每年一次；
维护间隔：取决于现场粉尘负载；仪器本体外壳不需要吹扫，工艺侧镜片通常需要仪表风 / 氮气吹扫。
硬件、外壳、法兰与吹扫
发射单元、接收单元
防护等级：IP65；材质：AISI 304H 不锈钢喷涂；单台重量 4.1 kg；颜色 RAL7035 浅灰。
通用型接线盒 Junction box
IP65，喷涂钢材；重量 4.7 kg，RAL7035 浅灰。
工艺法兰标准：DN50‑PN10、ANSI 2‑150lb、JIS 10K‑50A
标准法兰材质 AISI 304；可选 AISI 316L；
O 型圈标准 FPM，可选 FFKM；
吹扫气接口：1/4" Swagelok，适配外径 8 mm 管子；
吹扫介质：干燥无油仪表空气（ISO 8573.1 2‑3 级）或氮气。
安装对准要求：两侧法兰平行度误差≤1.5°；测量区域气体必须充分混合，避免气体分层造成测量错误。
电气接口与供电
1. 信号接口
模拟输出 AO：最多 3 路 4‑20 mA；分别对应组分 1、组分 2、光透射率；最大负载 500 Ω；非隔离。
模拟输入 AI：最多 2 路 4‑20 mA，接入外部温度、压力传感器信号，用于动态温压补偿；最大负载 100 Ω，非隔离。
数字输出 DO：最多 2 路继电器输出，30V AC/DC，1A，常开；用于故障报警、气体超限报警。
服务调试口：以太网 Ethernet。
2. 供电方案二选一
无内置电源版本：直流 24V 供电，输入 DC 18‑32V；功耗＜10 W；
接线盒集成电源版本：交流 AC 100‑240V，50‑60Hz；输出内部 DC24V；整机功耗 30 VA。
3. 工作环境温度
运行：‑20 ~ +55 ℃，避免阳光直晒；
储存运输：‑40 ~ +70 ℃。
可选附件
校准池 Calibration cell：离线标定仪器；材质可选 6082‑T6 铝 / AISI 316L 不锈钢。
校验池 Validation cell：永久安装在管道和分析仪之间，在线做性能校验；材质 AISI 316L。
隔离法兰 Isolation flanges：用于高压、有毒、可燃气体工况，满足 PED 2014/68/EU 压力容器规范；最高 16 bar 绝压、300 ℃。
插入管 Insertion tubes（1 m）：高粉尘工况，缩短有效光程，降低粉尘衰减；材质 AISI 316L。
认证合规
CE 认证：低压指令 2014/35/EU（EN 61010‑1）；EMC 电磁兼容 2014/30/EU（EN 61326‑1）。
IECEE CB 证书（DE1‑52306）；UL / CSA 安全认证（证书 70001037），通用安全环境使用。
适用场景
LS4000 属于对穿式原位激光分析仪，适合高温、含尘工艺管道 / 烟囱，主要测氨气（SCR/SNCR 脱硝氨逃逸）、烟气水蒸气；相比抽取式，取消取样预处理，响应快；缺点：测量受光程、粉尘衰减限制；温压波动大时需要外接温压传感器补偿；需要工艺侧镜片持续吹扫防污染。
