分析儀根據此光譜信息采用差分光學吸收光譜算法（DOAS，Differential Optical Absorption Spectroscopy），得到被測氣體的濃度。整個測量原理的過程如圖2所示。圖3則顯示了SO₂、NH₃、NO、NO₂這四種氣體在紫外波段的吸收征譜線。

圖2 OMA-2000原理示意圖

圖3 氣體吸收譜線圖

全光譜分析技術
    由于同種氣體在不同光譜波段有不同的吸收，不同氣體在同光譜波段的吸收疊加作用，通過對連續光譜的分析，可以同時測量多種氣體。

OMA-2000分光光譜氣體分析儀采用全息光柵對被測氣體吸收后的光進行分光，使用陣列檢測器將分光后的光信號轉換成電信號，獲得介質的連續吸收光譜，從而實現了多種氣體的同時測量。
   差分光學吸收光譜算法
OMA-2000分光光譜氣體分析儀使用獨的差分光學吸收光譜算法對連續光譜數據進行處理得到氣體濃度。光束穿過長度為L的被測氣體環境后，由于氣體對光的吸收作用，光能量將發生衰減，被測氣體在波長λ處對光強的吸收。

通過對連續光譜的分析，可同時測量多種氣體化學組分的濃度，具備集成度和性價比；

l 測量精度、穩定性好

采用了DOAS（差分光學吸收光譜）算法，測量結果不受煙塵、水分等因素的干擾，測量準確度；同時DOAS算法也消除了由儀器老化引起的誤差，測量穩定性好；

l 可靠性

采用脈沖氙燈作為光源，壽命達10⁹次；采用固化的光譜儀，無運動部件；

l 模塊化設計、替換方便

內部核心部件采用模塊化設計，光譜儀與氣體室之間采用光纖連接，維護方便；

l 度智能化、數字化

OMA-2000內置多塊性能處理器，處理器間采用速數據總線通訊技術，各模塊具備強大的數字化配置功能和檢測功能；采用觸摸屏的人機界面，操作簡單、方便使用；

l 豐富的用戶接口

OMA-2000提供了豐富的接口，可方便地集成到各類控制和監測系統�？赏ㄟ^GPRS、RS485和RS232等多種通信方式組建無線或有線網絡，為儀器的日常操作、維護和管理提供了便利。

能同時測量多組份氣體的濃度，并實時顯示在液晶屏上；

l 標定和調零

儀器支持手動和自動方式的標定和調零功能，能夠輸出開關量控制相關的外圍設備啟動標定和調零過程，也能夠由外部設備觸發儀器啟動調零標定過程，具有氣體吸收截面自動更新和判斷標氣是否耗盡的功能；

l 報警和故障管理

能夠啟動氣體濃度報警和儀器故障報警，并能夠采集來自外部設備的報警信息，并進行相應的動作，報警和故障信息能夠通過接口上報；

l 信號輸入輸出

能夠采集來自外部的開關量和模擬量輸入，并啟動相應動作，同時能夠將儀器的信息和控制命令通過開關量和模擬量輸出；

l 自檢功能

具有定期自動檢測儀器內部各部件是否正常工作的能力。

OMA-2000分析儀面向煙氣排放連續監測系統（Continuous Emission Measurement Systems,簡稱CEMS）應用。下面以目前CEMS市場上常見的冷凝式預處理系統來說明OMA-2000分析儀的氣路連接。煙氣流路如下：煙氣經過伴熱采樣管到達預處理，在預處理中先后經過過濾器和冷凝器，然后到達儀表內部的氣體室，在通過氣體室的過程中完成氣體濃度的測量。

儀表日常需要的調零和標定氣路通過閥門連接到儀表，儀表給出工作狀態信息（調零、各氣體標定、正常測量等狀態，各狀態定義請見外部接口），外部PLC根據狀態信息控制相應的閥門開關，實現各測量組分的調零、標定和正常測量。典型氣路連接圖示意如下：

圖6  OMA-2000分析儀與預處理單元連接示意圖

注意事項
l 為了避免對氣體室造成污染，進入儀表的氣體應該是溫度不于40℃且潔凈的氣體；
l 通過儀表的氣體流量控制為穩定值，般為1L/min；
l 放置儀表的機柜其內部氣路要密封良好，保證沒有氣體泄漏，避免對儀表造成腐蝕；
l 反吹氣體不要經過氣體室，防止壓使氣體室損壞。
電氣連接
典型連接

電氣連接包括如下連接：儀表供電、儀表接地、模擬量輸出接口、通訊接口、GPRS接口、

數字量輸出接口、數字量輸入接口等。

儀表測試的濃度信息可以通過通訊接口和模擬量輸出接口與外部工控機、DCS等連接，模擬量輸出為有源二線制(4-20)mA接口，通訊接口為RS232接口；數字量輸入接口用來獲取外部的數字量輸入信息，比如按鍵輸入、報警輸入等；模擬輸出接口反映儀表的運行狀態，比如調零、標定、正常測量等，外部PLC可以通過這些狀態信息控制泵閥的開關；通過GPRS接口可以遠程獲得儀表的工作狀態信息，以便于遠程維護。典型的電氣連接圖示意如下：

圖7 OMA-2000分析儀在煙氣連續監測系統中的應用

電源連接注意事項
l 安裝時，檢查當地電壓與分析儀面板上規定的電壓是否相符；
l 電源電纜必須經過根據IEC60227或IEC60245進行的測試，使用環境溫度為：0℃～70℃；
l 電源電纜必須跟混合電纜（信號傳輸和控制電纜）分開走線；
l 分析儀通過插頭連接電源，只有業人員才能進行連接操作。插頭導線截面積不小于1mm²，且火線必須連接到正確位置；
l 電源電纜不得接觸溫度于70℃的表面。

信號電纜連接注意事項
l 如果信號傳輸電纜（如(4-20)mA輸出）經過可爆性區域，那么電纜必須保證自身絕對安全，同時分析儀配置能量限制模塊，附加模塊的標志必須在儀器外殼上清晰可見；
l 使用數字量輸出和輸入接口時，請加入繼電器進行隔離保護，保證儀表的數字接口不被意外情況損壞；
l (4-20)mA輸出端內部有電流限制電路，輸出電壓為24V DC，各輸出通道相互獨立但不隔離；
l (4-20)mA輸入的大共模電壓不大于50V DC，各輸出通道相互獨立但不隔離；
l 數字輸入端口接內部光耦的輸入，輸入邏輯低電平信號電壓（0V~4V），輸入邏輯電平信號電壓（8V~14V），輸入直流電壓不大于24V，內部電流限制并有過壓和反極性保護，各通道相互獨立、隔離；l (4-20)mA輸出/輸入必須使用屏蔽線，RS485、RS232通信建議使用屏蔽雙絞線。

OMA-2000分析儀的軟件系統OMA-Monitor實現信號處理、數據計算以及人機界面中的觸摸屏操作和液晶顯示等功能，同時執行系統的自檢、標定、報警等內容。此外，該運行程序還可通過RS232、RS485實現與上位機（工控機）的數據通訊。
操作面板
面板外觀

OMA-2000分析儀的軟件系統的操作面板為液晶觸摸屏。液晶觸摸屏顯示氣體分析的各種信息并用于完成所有用戶操作，如設置報警參數、組分選擇、設置環境溫度、壓力及系統標定等。
典型界面
OMA-Monitor軟件系統的用戶程序所有界面均可分為三個部分：標題欄、模式切換按鍵（儀器級和組分級）以及信息顯示區域，如圖8所示。

圖8  典型界面圖

l 標題欄

標題欄為所有界面共有，顯示當前界面名稱以及儀器狀態；

l 儀器級模式切換按鍵

儀器級模式切換按鍵為所有界面共有，通過該按鍵可方便的在儀器測量和儀器管理界面間切換；

l 組分級模式切換按鍵

組分級模式切換按鍵為所有界面共有，按鍵個數與儀器測量的氣體測量組分數目相同。通過這些按鍵可方便的在氣體測量和氣體管理界面間切換；

l 信息顯示區域

不同界面信息顯示區域的內容不同。當前界面為儀器測量界面時，顯示所有組分的濃度數值；當前界面為儀器管理界面時，顯示儀器的管理選項；當前界面為組分測量界面時，顯示該組分氣體的濃度數值和曲線等；當前界面為組分管理界面時，顯示該組分氣體的管理選項。

以下是建議用戶采用的調零、標定周期：

l 零點標定周期：7d；

l 量程標定周期：7d。

首先確保標氣瓶中的氣體壓力大于3個標準大氣壓，標氣的流量控制在1L/min以下。

采用自動標定時，儀表的工作流程為：先進行零點標定，然后進行量程標定。標定按照界面上的氣體依次進行。

采用手動標定時，首先通入零氣，對儀表進行零點標定，然后分別通入相應氣體的標氣，對不同氣體組分進行標定。

儀表維護

OMA-2000分光光譜氣體分析儀應用于CEMS煙氣排放連續監測系統，應確保其工作在額定的溫度條件下（5℃~40℃），否則測量結果會有偏差。

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