硫化氫具有強烈的毒性和腐蝕性，在一些工業生產如採礦、含硫石油開採與提煉、天然氣開採與運輸過程中，均存在硫化氫產生與洩漏的風險。為了控制硫化氫氣體洩漏可能對人體健康及環境造成的污染威脅，研究一種高靈敏度的監測方法具有十分重要的研究意義和應用價值。現有的標準檢測方法中滴定顯色法需要取樣，並對樣氣進行預處理，過程繁瑣，定量精度差，而且得到的數據嚴重滯后于工業現場的氣質變化；電化學傳感器響應時間較長，使用壽命較短，並且監測範圍小，因此，以上方法均不滿足高靈敏度硫化氫在線監測需要。有限的幾種從國外進口的在線分析儀器，由於價格昂貴，目前僅限於少數氣井和集氣站使用，而且還在不同程度上存在着使用維護困難，易受現場環境及各種污染物干擾二不夠穩定可靠等問題。

光學檢測方法在氣體在線監測領域應用廣氾，主要包括差分吸收激光雷達法（DIAL）、非色散紅外法（NDIR）、傅里葉變換紅外光譜法（FTIR）、差分光學吸收色譜法（DOAS）和可調諧激光吸收光譜法（TDLAS）等。由於硫化氫含量相對較低，並且常與其他氣體混合存在，因此要求監測方法具有較高的靈敏度，以及較強特異性。DIAL與NDIR法檢測靈敏度相對較低，FTIR方法需要比較複雜的建模處理方法，DOAS方法往往針對紫外波段範圍內吸收明顯的氣體有效，在硫化氫氣體檢測領域應用受到一定限制，而TDLAS技術具有實時在線、操作簡單、反應快速和精確穩定的特點，能夠彌補現有測量方法的不足。

氣體分子的內在結構決定了其特有的自然振動頻率。當入射光束剛好滿足被測分子的自然振動頻率時，該分子便會吸收入射光束的能量。當局有該選定頻率的一定強度的光束通過樣品池時，由於被測氣體的吸收作用，光束的強度會產生衰減。為了進一步提高濃度測量的信噪比，在實際的測量中採用波長調製技術。其原理是在原有的激光驅動型號中加載一個高頻正弦信號，產生的激光信號經過氣體介質吸收后，利用鎖相放大器解調製，得到其二次諧波信號。

TDLAS技術基於激光調諧與鎖相放大技術，光源採用可調諧激光器，利用溫度或者電流調諧方式使激光器波長掃過待測氣體特征吸收峰，並採用鎖相方法提起吸收信號中二次諧波分量，根據吸收峰強度計算氣體濃度。該方法具有速度快、靈敏度高、檢測範圍大、信號抗干擾能力強等優點，在各種氣體在線監測領域應用廣氾。

TDLAS檢測核心技術是激光二極管調諧與鎖相檢測技術，系統組成如圖所示：

檢測系統主要組成包括激光器調諧電路與激光器單元、檢測器與鎖相放大模塊以及數據處理單元。激光器調諧電路通過溫度與電流調諧兩種方式對激光器輸出波長進行調諧。溫度調諧範圍較大，可以保証激光器輸出波長範圍覆蓋硫化氫氣體吸收範圍，電流調諧速率較快，可以提高測定精度與靈敏度。首先採用溫度調諧方式確定工作波長區間，然後用正弦電流驅動信號對激光器進行調諧。鎖相檢測部分利用激光調諧電路輸出正弦信號作為參考信號，結合相敏檢波原理，從光電檢測單元測量到的氣體吸收信號中提取二次諧波分量，並擬合獲得硫化氫氣體吸收線型，穿輸入數據處理單元，根據吸收峰強度可建模處理計算硫化氫氣體濃度。

可調諧激光吸收光譜法的硫化氫在線分析系統，測量精度高、響應速度快，且維護成本低、操作方便簡單等特點，能夠彌補現有測量方法的不足

技術參數

測量範圍：H2S：0-100ppmv

精度：±2%F.S.

重複性：≤±2%F.S.

數據更新時間：默認1s/次

輸出：4-20mA、RS485、上下限報警

箱體材質：不鏽鋼

防爆等級：ExibⅡBT4

防護等級：IP65

入口樣氣要求：

溫度：38±2℃

濕度：0-40RH%(不含水、油液滴)

壓力：100kpa±10kpa，絕對壓力

流量：300-800mL/min，保持穩定

淨度：無粉塵或顆粒物

環境要求：工作溫度：20~40℃，溫度波動不超過1℃/h

供電要求：220-240V 50Hz AC，≤200W

適應工況：天然氣、高爐煤氣、焦爐煤氣等可燃氣工況

 

說明：

1.頂部接口：

①為進氣接口；

②為出氣接口； 接管均為1/4”不鏽鋼管；

③④接口為預留接口；

2.底部接口：

⑤為220v電源進線接口；

⑥為RS485信號輸出接口；

⑦為預留接口；

⑧為調試接口。

 

 

接口編號	名稱	要求	說明
1	進氣口	接管為1/4”不鏽鋼管	上方預留管道 空間
2	出氣口	接管為1/4”不鏽鋼管	上方預留管道 空間
3	無		備用
4	無		備用
5	電源	AC220V±20V（50 Hz/60Hz），1.5mm²及以上	現場配備電源 接口
6	RS485信號	線纜帶屏蔽，默認速 率9600bps	去往電氣櫃節 點
7	無		備用
8	調試接口		廠家專用接口， 下方預留空間
9	接地	設備外殼需有效接地