Messprinzip; Referenzküvette Für Die Wellenlängenstabilisierung; Signalauswertung - SICK GM700 Betriebsanleitung

2.4

Messprinzip

2.4.1 Referenzküvette für die Wellenlängenstabilisierung
2.4.2

Signalauswertung

8010099/YRX5/V4-1/2016-03 | SICK
Irrtümer und Änderungen vorbehalten
Linienschreiber, Ein- oder Mehrkanal, für die Messwertaufzeichnung. Die Protokollie-
●
rung ist auch über kundenseitige Systeme möglich.
Lufterhitzer für Spülluftversorgung
●
Bei besonderen Einsatzbedingungen zur Vermeidung von Kondensatbildung. Ein Lufter-
hitzer ist erforderlich, wenn die Differenz zwischen Gastemperatur und Taupunkttempe-
ratur zu gering ist. Als Richtlinie dient die folgende praktische Faustformel:
Ein Lufterhitzer wird empfohlen, wenn
Gastemperatur [°C] – Taupunkttemperatur [°C] < abs. Feuchte [Vol-%].
Verglichen werden hierbei Zahlenwerte ohne Berücksichtigung der Einheiten.
Das Licht der Laserdiode strahlt durch das Messgas und wird danach von einer Fotodiode
detektiert. Die Wellenlänge der Laserdiode ist auf eine einzelne Absorptionslinie der Mess-
gaskomponente eingestellt. Diese Absorptionslinie wird durch Modulation der Wellenlänge
abgetastet und danach wird das Signal der Transmission (Verhältnis des gesendeten zu
dem empfangenen Signal) von einer Fotodiode erfasst. Eine entsprechende Signalauswer-
tung liefert die Größe der Absorptionslinie, von der die Gaskonzentration berechnet wird.
Diese Methode heißt Tunable Diode Laser Spectroscopy (TDLS) oder auch Tunable Diode
Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS).
Der Laserstrahl von der Sende-Empfangseinheit durchläuft die aktive Messstrecke und
trifft auf den Reflektor auf der anderen Seite des Gaskanals. Von dort wird er wieder zur
Sende-Empfangseinheit zurückgeworfen. Nach diesem zweifachen Durchlaufen der Mess-
strecke, in der die gasspezifische Absorption des Laserlichts abläuft, wird das Licht durch
eine Empfangsoptik auf eine Fotodiode fokussiert.
Als Lichtquelle kommt im GM700 ein Laser zum Einsatz, der speziell für die Gasanalyse
entwickelt wurde. Diese Laserdiode strahlt eine Wellenlänge mit einer schmalen Linien-
breite aus, so dass eine Absorptionslinie zuverlässig abgetastet werden kann. Ein Peltier-
element und ein Temperaturfühler, die im Gehäuse der Laserdiode eingebaut sind, sorgen
für eine präzise Temperatur- und deshalb für eine genaue Wellenlängenstabilisierung des
Systems.
Die permanent gefüllte Küvette dient zum Abgleich der Laserdiode des Analysators mit der
Referenzposition der Gas-Absorptionslinie (line locking).
Die optimierten Algorithmen der GM700 Auswerte-Elektronik verarbeiten das Messsignal
des Empfangselements zusammen mit den entsprechenden Parametern aufgrund der
TDLS-Messmethode. Diese basiert auf den physikalischen Charakteristiken von Gasmole-
külen, die Lichtenergie bei bestimmten Wellenlängenbereichen absorbieren. Die optimier-
ten Algorithmen gewährleisten, dass die Konzentration der Messgaskomponenten ohne
Querempfindlichkeiten mit anderen Gasen ermittelt wird. Einflüsse von Staub sind ebenso
aufgrund der differenziellen Absorptionsmessung eliminiert.
PRODUKTÜBERSICHT
B E T R I E B S A N L E I T U N G | GM700
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