Espectrômetro de laser de diodo sintonizável tipo sonda TDLS8200

 

Medição simultânea de vários componentes com uma única unidade

Mede simultaneamente o oxigênio (O₂), o monóxido de carbono (CO) e o metano (CH₄)

Tradicionalmente, eram necessários vários sensores para medir vários componentes - vários sensores são complicados de gerenciar, aumentam as necessidades de manutenção e podem causar discrepâncias no tempo de resposta. O TDLS8200 supera esses desafios ao integrar quatro lentes em uma única unidade para medição simultânea de vários componentes.

Funcionalidade dupla: Projeto modular para medição multicomponente

 

Método de área de espectro exclusivo da Yokogawa para obter alta precisão

No método convencional de modulação de comprimento de onda (método 2f), a forma da absorção pico e a altura do pico são afetadas pelo gás de interferência. O spectral area method proprietário da Yokogawa praticamente não é afetado pela interferência de outros gases e pode ser medido com alta precisão por meio de correção de temperatura e pressão.

Alta confiabilidade

Medição estável de baixas concentrações com uma célula de referência

Ao incorporar uma célula de referência, o sistema detecta continuamente o espectro de gás com alta precisão, garantindo uma medição confiável mesmo em níveis de traços. Ele pode medir de forma estável concentrações que outros produtos exibem como 0%.

 

Configuração do sistema

 

Interface de usuário perfeita

• IHM intuitiva com tela sensível ao toque de 7,5" configurável para 10 idiomas diferentes
  (japonês, inglês, alemão, francês, espanhol, português, russo, húngaro, coreano e chinês)
• Operacionalidade intuitiva
• Equipado com função de tendência, função de exibição aprimorada
• A classificação de área CID2/Z2 na HMI permite a colocação local do interface do usuário primário na maioria das áreas de instalação
• A instalação do nosso software PC-HMI gratuito duplica o mesmo interface do usuário que a YH8000 HMI para aplicações mais econômicas

Instalação em um lado - Tipo de sonda

Reduzir o espaço de instalação em mais da metade

Substitua os analisadores de amostragem de gás extrativo

• Substituição simples de analisadores de zircônia ou de outros analisadores de inserção direta
• Não é mais necessário um andaime de manutenção em ambos os lados
• Não é necessária fiação cruzada para o cabo dedicado do lançador de luz/detector

Substituição do analisador de amostragem de gás extrativo

• Basta substituir a sonda de amostragem de gás
• Nenhum item descartável, como filtro, diafragma da bomba

Não é necessário ajuste de luz

• Como não há lado do lançador de luz / lado do detector de luz, o alinhamento óptico é desnecessário

 

O design robusto garante uma medição estável a longo prazo

• Projetado para estabilidade de longo prazo do eixo óptico e do comprimento da trajetória, considerando a óptica, a dinâmica de fluidos, o calor e a vibração
• Medição estável mesmo em ambientes com muita poeira
• Oferece resposta em tempo real comparável à do TDLS8000 de dois lados

Exemplos de aplicativos

Controle de combustão da caldeira e monitoramento de segurança (medição de O₂/CO)

Desafios Ao usar analisadores de CO de zircônia O₂ e infravermelho

• O sistema de amostragem tornou a manutenção complicada
• Ocorreram atrasos nas respostas ao usar a concentração de CO para controle de combustão
• O uso de dois analisadores causou discrepâncias no tempo de resposta, dificultando o controle suave
• A medição foi limitada a um único "ponto" no sensor

Ex.1) Plantas movidas a petróleo e GNL

Obteve medição simultânea de dois componentes com um único analisador

Ex.2) Usinas movidas a carvão Energia

Operação contínua bem-sucedida sem manutenção em ambientes com muita poeira

Instalações de caldeiras

[Por que o TDLS8200 foi escolhido]

 

Suprimir flutuações para uma medição precisa - Tipo de célula de fluxo

Espectrômetro a laser de diodo sintonizável tipo sonda TDLS8200 - tipo Flowcell

 

Por que os custos de manutenção são reduzidos

Mecanismo de detecção da célula de fluxo

 

Compatível com uma ampla faixa de pressão dinâmica

• Compensação ativa de temperatura e pressão disponível
• Medição estável mesmo em processos com flutuações dinâmicas de pressão

 

Reduzir a complexidade do sistema

Sistema de amostragem simples com requisitos mínimos

Não há necessidade de remoção de umidade exigida em outros analisadores de gás, simplificando o sistema de amostragem
A configuração mais fácil reduz o esforço de manutenção e melhora a eficiência

 

A célula de fluxo aquecida evita a condensação na área de medição

O design exclusivo garante uma medição estável

 

Estrutura de tubo duplo (patente pendente)

Equaliza a distribuição da temperatura do gás de processo para uma medição estável

 

Exemplos de aplicativos

Prevenção de explosões em plantas de eletrólise de salmoura (IM) - Medição de O₂

Medição precisa mesmo em ambientes de hidrogênio com interferência mínima de gases coexistentes

[Desafios Usando um analisador magnético de O₂ ]

• É difícil medir o O₂ com precisão quando o H₂ (paramagnético) está presente no fundo
• Os analisadores magnéticos de O₂ são limitados a temperaturas de gás de até 50°C, o que torna impossível evitar a condensação por meio de aquecimento
• Necessidade de manutenção frequente

[ Por que o TDLS8200 foi escolhido ]

 

Aplicações de tubos de pequeno diâmetro - Tipo refletivo

Ideal para fábricas de produtos químicos e de semicondutores com vários tubos de pequeno diâmetro
Exemplos:

• Controle de combustão de caldeiras e monitoramento de segurança em fábricas de produtos químicos (medição simultânea de O₂ e CO)
• Ajuste das proporções de gás bruto em fábricas de produtos químicos (O₂)
• Monitoramento de segurança de prevenção de explosões em fábricas de semicondutores (O₂)
• Monitoramento de segurança em plantas químicas e fábricas de semicondutores (CH₄)

 

Exemplo de configuração do sistema

Medição de gases de exaustão de incineradores e caldeiras em fábricas de produtos químicos de pequeno a médio porte (medição simultânea de O₂ e CO)

Como o O₂ e o CO podem ser medidos simultaneamente sem amostragem, essa configuração é ideal para melhorar o tempo de resposta e reduzir a manutenção.

 

Exemplo de aplicativo

Processo de oxiclorinação na produção de monômero de PVC
- Ajuste da proporção de gás bruto e prevenção de explosões (medição de O₂)

A medição sem contato elimina preocupações com a corrosão do sensor e permite a medição com a presença de umidade

[Desafios Before Implementation (Using Paramagnetic _O2Analyzer) ]

• Mesmo com filtros no sistema de amostragem, os sensores foram contaminados por gases corrosivos, exigindo substituição frequente
• A remoção insuficiente de umidade durante a amostragem exigiu a recalibração do analisador
• Tempos de resposta lentos representavam um risco de explosões

[ Por que o tipo reflexivo TDLS8200 foi escolhido ].

• Medição direta sem amostragem
• A medição sem contato elimina as preocupações com a corrosão
• Mede gases com umidade presente
• O tempo de resposta de apenas 2 segundos aumenta a segurança da fábrica
• A manutenção mínima após a instalação reduz significativamente os custos operacionais

 

Soluções e casos de uso

Monitoramento de processos

Para vários processos químicos, o monitoramento on-line de alta velocidade é essencial para a supervisão da segurança, como, por exemplo, para evitar explosões. A medição de O₂ dos gases de processo usando um analisador de gás a laser do tipo sonda oferece monitoramento preciso e rápido com instalação simples.

• Melhoria da eficiência da combustão
• Melhoria da segurança
• Vida útil mais longa das bobinas e dos suportes de bobinas
• Maior rendimento por meio da otimização do aquecimento

 

Controle de combustão

A melhoria da eficiência da combustão em fornos e caldeiras requer uma medição contínua, estável e rápida de oxigênio e monóxido de carbono no gás de combustão. O analisador de gás a laser do tipo sonda consegue isso com uma instalação fácil. Não é necessário nenhum sistema de amostragem, o que reduz os requisitos de manutenção.

• Análise de resposta rápida
• Análise sem interferência (tecnologia de medição TruePeak)
• Célula de referência interna para bloqueio de pico durante a medição de traço

 

Maior Indústrias

Petróleo e gás, petroquímica, produtos químicos, energia elétrica, ferro e aço e cerâmica

Aplicação

Controle de combustão de caldeiras e fornos de aquecimento e monitoramento de segurança

ESPECIFICAÇÕES PADRÃO DO TDLS8200

Objeto de medição		​O2＋CO, O2+CO ou CH4, O2, CO, CO ou CH4, NH3, HCl
Sistema de medição		Espectroscopia de laser de diodo sintonizável
Componente medido		Faixa mínima	Faixa máxima
​O2		0-1%	0-25%
CO (ppm)		0-200 ppm	0-10.000 ppm
CO ou CH4	CO	0-200 ppm	0-10.000 ppm
	​CH4	0-5%
​NH3		0-30 ppm	0-5.000 ppm
HCl		0-50 ppm	0-5.000 ppm

	Tipo de sonda	Tipo de célula de fluxo	Tipo de célula de fluxo curto	Tipo Refletivo
Comprimento da sonda	0,7 m, 1,0 m, 1,5 m, 2,0 m	-	-	-
Comprimento do caminho óptico	1 m	1 m	0.4 m	Diâmetro interno do tubo × 2 (*depende do tubo)
Diâmetro do tubo aplicável	0,65 m ou maior	Somente para linhas de amostragem	Somente para linhas de amostragem	0,25 m - 0,5 m
Sinal de saída analógica	5 pontos, 4-20 mA CC (saída isolada, carga máxima de 550 Ω) Tipos de saída: concentração de gás, transmitância, etc.
Comunicação digital	HART, Ethernet
Saída digital	2 pontos, classificação de contato 24 V CC, 1 A DO : Função: Ativar durante as condições de Aviso / Calibração / Validação / Aquecimento / Manutenção Fault (falha): Função: Ativar durante a condição de falha ou quando a energia do sistema estiver desligada
Energia fornecimento	24 V CC ±10%
Grau de proteção	IP66/NEMA 4X
Condição do gás de processo	Temperatura do gás de processo: Máximo de 850°C Pressão do gás de processo: 90 a 500 kPa abs. Velocidade do fluxo de gás de processo: 1 a 30 m/s
Condição de instalação	Temperatura ambiente de operação: -20 a +55°C Temperatura de armazenamento: -30 a +70°C Umidade: 0 a 95%RH a 40°C (sem condensação)
Segurança funcional	IEC61508 SIL2 (SC3)
Classificações de áreas de risco	Divisão 1, Zona 1: À prova de explosão FM (EUA, Canadá), IECEx, ATEX/UKEX, NEPSI, Coreia, Japão

 

DESEMPENHO

Componente medido		Repetibilidade	Linearidade
​O2		±1% de leitura ou ±0,01% de O2, o que for maior	±1% F.S.
CO (ppm)		±2% de leitura ou ±1 ppm de CO, o que for maior	±1% F.S.
CO ou CH4	CO	±2% de leitura ou ±1 ppm de CO, o que for maior	±2% F.S.
	​CH4	±4% de leitura ou ±0,02% de CH4, o que for maior	±4% F.S.
​NH3		±2% de leitura ou ±1 ppm de NH3, o que for maior	±2% F.S.
HCl		±1% de leitura ou ±2,5 ppm de HCl, o que for maior	±2% F.S.

Condições de medição: 25°C, 0,1 MPa abs., comprimento do caminho óptico 1 m

 

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