Instruções de operação Analisador de Gás TDLAS SS2100i-1
8 Endress+Hauser
2.4 Sobre os analisadores de gás
Os analisadores SS2100i-1 são espectrômetros de absorção por laser de diodo sintonizável (TDL) que operam na
região do infravermelho de comprimento de onda próximo a curto. Cada sensor compacto consiste de uma fonte de
luz TDL, célula de amostra e detector configurados especificamente para possibilitar uma medição de alta
sensibilidade de um componente em particular na presença de outros constituintes da fase gasosa da corrente. O
sensor é controlado por uma eletrônica baseada em microprocessadores com um software embutido que incorpora
algoritmos avançados operacionais e de processamento de dados.
2.4.1 Sistema de condicionamento de amostra
O analisador pode ser integrado com um sistema de condicionamento de amostras (SCA) que foi especificamente
projetado para atender os requerimentos de condicionamento da amostra para o analisador enquanto preserva a
integridade da amostra e minimiza o tempo de espera da amostra. Consulte as instruções de operação do SCA para
mais informações.
2.4.2 Identificação da versão do firmware
Quando o analisador é energizado pela primeira vez, a versão do firmware é exibida no LCD do sistema por
aproximadamente sete segundos. Consulte "Ligar o analisador" nas descrições dos parâmetros do equipamento deste
analisador para instruções de operação. A versão do firmware para cada analisador também está listada no
certificado de calibração do analisador.
2.5 Como os analisadores funcionam
Os analisadores SS2100i-1 usam a espectroscopia de absorção de laser de diodo sintonizável (TDLAS) para medir a
concentração de compostos simples em misturas de gás. Em sua forma mais simples, um espectrômetro de absorção
de laser de diodo sintonizável tipicamente consiste em uma célula de amostra com um espelho de um lado, e um
espelho ou janela no lado oposto, através do qual o raio laser pode passar. Consulte a Figura 2. O raio laser entra na
célula e reflete no(s) espelho(s) fazendo um ou mais trajetos através do gás da amostra e eventualmente saindo da
célula onde a intensidade do raio remanescente é medido por um detector. Com os analisadores SS2100i-1, o gás da
amostra flui continuamente através da célula da amostra, assegurando que a amostra seja sempre representativa do
fluxo na tubulação principal.
Devido a sua estrutura inerente, as moléculas no gás de amostra têm frequências naturais características (ou
ressonâncias). Quando a saída do laser é regulada para uma daquelas frequências naturais, as moléculas com aquela
ressonância particular absorverão energia do raio incidente. Isto é, conforme o raio de intensidade incidente, I0(λ),
passa através da amostra, a atenuação ocorre através da absorção pelos traços de gás com seção transversal de
absorção σ(λ). De acordo com a lei de absorção de Beer-Lambert, a intensidade remanescente, I(λ), conforme medido
pelo detector no final do caminho do feixe de comprimento / (comprimento da célula x número de passagens), é dado
por I(λ) = I0(λ)exp[–σ(λ)lN], onde N representa a concentração da espécie. Sendo assim, a relação da absorção medida
quando o laser é ajustado como ressonância ativa comparado a ressonância desativada é diretamente proporcional ao
número de moléculas dessa espécie em particular no caminho do raio ou
(1)
A Figura 3 mostra os dados brutos típicos de uma varredura de espectrômetro de absorção a laser, incluindo a
intensidade do laser incidente, I0(λ), e a intensidade transmitida, I(λ), para um sistema limpo e um com espelhos
contaminados (mostrado para ilustrar a intensidade relativa do sistema à contaminação do espelho). A inclinação
positiva dos dados brutos resulta do aumento da corrente para regular o laser, o que não somente aumenta o
comprimento da onda com corrente, mas também faz com que a energia de saída correspondente aumente.
Normalizando o sinal através da intensidade de incidência, qualquer flutuação de saída do laser é cancelada, e resulta
em um perfil de absorção típico, mais pronunciado . Consulte a Figura 4.