Laserdiodsystem för gasanalys

Laserdiodbaserade mätsystem för luftkvalitetsövervakning

Som alternativ till DOAS-systemen erbjuder OPSIS även gasanalys baserat på laserdiodteknik, TDL. TDL-tekniken är ett bra val om endast enstaka eller ett fåtal typer av luftföroreningar skall övervakas, eller om man vill nå viss mätprestanda för en viss typ av förorening.

ANALYSATORN – KÄRNAN I MÄTSYSTEMET

Analysatorn som används när TDL-tekniken tillämpas heter LD500. Till skillnad från DOAS-systemen sitter ljuskällan inne i analysatorn. Källan består av en smalbandig laserdiod vars våglängd kan justeras inom ett smalt våglängdsområde. Området är valt för att matcha en viss absorptionslinje för en viss typ av gas. Det behövs därför oftast en laser (laserpaket, ”laserhuvud”) för varje typ av gas som skall övervakas. I några fall kan en och samma laser övervaka två typer av gaser. En LD500 rymmer upp till fyra laserhuvuden.

Förutom ljuskällan innehåller LD500:an även elektronik och datorkraft för att analysera signalen från mottagaren och räkna ut halten av föroreningarna.

MÄTSTRÄCKAN – SÄNDARE OCH MOTTAGARE

Halterna av eftersökta luftföroreningar mäts längs en mätsträcka precis som för ett DOAS-system, i detta fall med en kombinerad sändare och mottagare (ER120L) och en reflektor (RR090L). Detaljerna är dock annorlunda. Ljuset som skickas ut levereras från analysatorn via en optisk fiber. Det mottagna ljuset mäts upp av en ljuskänslig detektor som sitter inne i sändare/mottagaren. Signalen från detektorn digitaliseras och leds till analysatorn via optiska fibrer. Även retroreflektorn har en något annan design än den som används med DOAS-systemets ER120.

OPTISKA FIBRER

Precis som för DOAS-systemen knyts sändare/mottagare och analysatorer ihop med optiska fibrer. Det gör det möjligt att ha sändare/mottagare utomhus i tuffa miljöer samtidigt som den känsligare analysatorn kan stå i inomhusmiljö. Två typer av fibrer används: OF005/010 som leder laserljuset från analysatorn till sändaren, och CF120 som leder detektorsignalerna i digitaliserad form tillbaka till analysatorn.

Fibrerna kan vara mycket långa, flera hundra meter. Det ger en mycket stor flexibilitet i val av mätplats och placering av analysator.

ETT KOMPLETT OCH FLEXIBELT SYSTEM

Ett grundläggande LD500-system för mätning av gaskoncentrationer i omgivningsluften består av en analysator (LD500), en kombinerad sändare/mottagare (ER120L) och en reflektor (RR090L), och optiska fiber (OF005/010, CF120) som går mellan analysatorn och sändaren/mottagaren. En och samma analysator kan mäta halterna längs flera olika mätsträckor med hjälp av multiplexrar och demultiplexrar. Detta ger ett komplett mätsystem som är både mångsidigt och kostnadseffektivt.

Det går utmärkt att komplettera ett befintligt system med mätning av fler ämnen och på fler mätsträckor.