[TDLAS製品で測定できるガス] 

HF(フッカ水素)、NH3(アンモニア)、H2S(硫化水素),CH4(メタン)、CO2(二酸化炭素)、CO(一酸化炭素)、HCN(シアン化水素)、HCL(塩化水素)、H2O(水)など

■ GasFinderの価格レンジ

700万円～1500万円（2013年7月までの導入実績に基づく。仕様によっては上記以上になる可能性もあります。）

オープンパス以外のGasFinderは工場に設置するという性格上、ライン数やセル等お客様と綿密に打ち合わせて設計するため、簡易計測器と比べると価格帯が高額の分析装置です。お問い合わせの際は予めご了承ください。

GasFinder製品下限値表

※ 4mセルは排気用プローブを製作した正確な光路長さです。それ以外は装置を設置した距離のため若干の変動があります。

※ HCNおよびHClは現在評価中につき暫定値です。

TDLASはTunable Diode Laser Absorption Spectroscopyの略で近赤外波長可変半導体レーザー吸収分光法と呼ばれます。

測定原理としては、半導体レーザー送受信機とレトロ反射鏡間の光路中で対象成分を吸収させ測定を行うものです。→詳細はこちら

半導体レーザーが吸収された波長域の光はガスの濃度に応じた信号となります。FT-IRによるオープンパス測定法と似ていますが、

最大の違いは、TDLAS装置では対象ガスの吸収ピークにあった波長のレーザーを使用するするため他成分の干渉を受けないという点です。

このため例えば野外測定においてFT-IRほど湿度や雨、埃の影響を気にしなくてよい利点があります。

測定できるガスとしてHF、NH3、H2S、CH4、CO2、CO、HCN、HCL、H2Oなどがあります。

上記ガスのいずれかをご選択いただく単ガス測定になりますが、ある成分がとにかく測れればよいというお客様向けです。

Boreal Laser社 GasFinder製品の技術は安全、環境およびオンラインプロセスに関する多くのアプリケーションにおいてその有効性を実証されています。GasFinderシステムは堅牢かつ信頼性が高く運用保守も容易のため危険なアプリケーションで使用されています。

HF(フッ化水素)漏えい検知および作業環境測定

• HFアルキル化精錬所
• HF生産および使用
• HF輸送における積下ろし時
• 核燃料処理施設
• 核燃料処理施設

フェンスラインモニタリング

• 精錬所および化学工場
• アルミニウム溶解炉

HF除去効率

• 水壁を使ったHF除去の破過濃度検知

1. HF検出専用なので誤報がありません。

2. リアルタイムの1秒応答

3. 据付と運用が簡単かつローコスト

4. 常に稼動している部品がないため、イニシャルおよびメンテナンスがローコスト

5. アラームがなった後、データをクリアすれば前のデータの影響を受けず正確な数値が出せます。

6. さまざまな温度・湿度環境でも安定して測定できます。

3ポートSPDTドライリレー接点

動作環境

電源

レーザー技術を利用したガス分析はプロセス分析・品質管理・安全・環境コンプライアンスの分野で多岐に渡って使用されています。理由は他の技術よりもコストが低く信頼性があるからです。

レーザー検出器は波長可変ダイオードレーザーと光ファイバーを組み合わせて振動数や波長により(ラジオと同様に)信号を変換し検出する技術です。レーザー検出技術ではレーザー光をガスに当て、吸収された光量よりガスの濃度を定量します。レーザーはある単一の波長で光を発します。一般的に波長可変ダイオードレーザーでは温度とバイアス電流を調節することで波長を変えることができます。この特性こそが、レーザー検出器に比類のない選択性・感度・ダイナミックレンジ・高速応答が与えられる要因です。Boreal Laser社ではさらに独自の仕様を加え製品のGasFinderをローコスト・簡易・メンテナンスが低減されたレーザーガス分析装置としました。その結果、GasFinderは既存のガス検出器に変わり、適用事例を拡大させています。

波長可変ダイオードレーザー技術は既存の技術に対して優位性があります。実際的には単一の波長に調整して使用します。室温では可変ダイオードレーザーは近赤外光(NIR)を発します。近赤外光を吸収する化合物(ガス)は多くあります。化合物にはそれぞれ固有の吸収特性、また吸収線の集合で構成されたスペクトルがあります。波長可変ダイオードレーザーではターゲットガスのピークに合わせて波長を変えられるので、他のガスのピークと干渉しません。したがってレーザーによるガス検出は選択性が高く、他のガスの干渉を受けないという利点があります。レーザーは単一波長という特性以外にも広いダイナミックレンジに渡って直線性があることがあげられます。

波長可変ダイオードレーザーはミリワットレベルの電力しか消費しません。したがって、オープンパスでレーザー光が目に入っても安全です。それでも単一波長にエネルギーが集中するため、ガスの吸収は起きます。シグナルノイズ比も高く、応答時間は一般的に1～2秒と短いです。また、ロングパスでも使え、吸収が弱い低濃度でも正確な測定ができます。

ダイオードレーザーは他の半導体デバイスに比べて利点の多い小型の半導体検出器です。室温で動作し、長期(5年)に渡って動作の信頼性を達成できます。近赤外領域(700nm～2000nm)であればこれらのメリットを享受できます。この領域に吸収ピークを持つガスは多く、アプリケーションも多いです。

波長可変ダイオードレーザーからの光は簡単に光ファイバーに集束することができます。ファイバーにより複数の測定点にレーザーを伝送することができるため、一つの光学系で多点測定ができます。これによりコストを下げることができます。

Boreal Laser社では一般的なTDLAS技術にさらに独自の仕様を加え製品のGasFinderをローコスト・簡易・メンテナンスが低減されたガス分析装置を開発しました。その結果、GasFinderは既存のガス検出器に変わり、適用事例を拡大させています。レーザーガス検出器で使われる波長変調方式は通常位相をマッチさせる手順があるが時間がかかり専門知識を要します。この手順は光路を変換するために繰り返し行わなければなりません。GasFinderはBoreal Laserの特許である「非位相調整方式」を採用しており、この手順が不要です。

これは光路長が変わっても装置側の調節なしにGasFinderを使えることを意味します。つまりラジオのような使い方ができるということです。光路長からの信号は装置内部の参照セルを通過した信号と比較され、光路中のガス濃度を計算します。したがってGasFinderを使用するにあたっては光路長が変わってもむ特別な調整も専門知識も要しません。

次なるGasFinderの特長はBoreal Laserが独自に開発した(HF等の)活性ガスに対する安定した校正セルです。前述したように長年にわたりラジオのような使い方ができるということです。さらにGasFinderのレーザーは吸収ピークに対しで次々とオンオフできます。オフラインのとき参照セル測定はゼロ調節となります。これに対しオンラインのとき参照セル測定はスパン調節となります。

参照セルは安定しているため以下の状態を可能にします

1. スパンおよびゼロドリフトがない。

2. GasFinderは工場で校正して出荷した後は校正する必要がない。

3. 他ガスの干渉を受けないためターゲットガスが測定されていないことが確かである

─光路長にターゲットガスが存在しない場合に重要な意味をもつ

これらを達成するためには参照セルが安定していることが不可欠です。

参照セルはGasFinderの重要な特性ですので、内蔵の診断機能によって校正セルの安定性は常時チェックされています。

現在GasFinderは3つの仕様があります。可搬型のGasFinder2はトランシーバーおよび離れたところに設置するレトロ反射鏡とで構成される。GasFinderはテレスコープ、可視レーザー光および2軸マウントをつかってレトロ反射鏡に対して光軸を調節します 。ガスファインダーの測定可能光路長は1mから1000mです。GasFinderはバッテリーで駆動し重量は5kg以下と軽量です。

「非位相調整方式」により、セットアップから測定開始までの時間は約10分と短いのでGasFinderは可搬型ですぐに設置できる分析装置としては最適です。

■酸性ガス工程におけるH2S(硫化水素)モニタリング

■精錬所周辺におけるH2S、CH4(メタン)およびNH3(アンモニア)のモニタリング

■パイプライン漏えい時の飛行機によるCH4モニタリング

■温室効果ガスであるCO2(二酸化炭素)およびCH4のモニタリング

■農業分野のCH4およびNH3排出モニタリング

■埋立処理場のホット・スポットの検出

光路中に累積された測定濃度は煙マッピングまたは断層撮影用ソフトウェアを使い以下のデータを求めて分析します

■ リアルタイムの縦軸濃度プロファイルと横軸となる対象物質源からの風速を含めた流入速度

■ 水平スキャンで対象物質源を同定

TDLASの原理・構造についてはこちら