拉曼分析系统系统简介

ATR7000 系列在线拉曼系统是本公司在近十年研究积累的基础上自主开发研制的混合物组分含量在线分析系统。ATR7000系列在线拉曼系统能够对各种均相液体混合物的组成与属性提供快速、准确和稳定的检测手段。通过建立相应的定量分析模型，该系统可广泛应用于各类连续或间歇生产过程，实现对其产品组成与含量的在线实时检测，为实现先进控制与实时优化提供关键测量信息。

针对过程应用特点，ATR7000系列分析系统既可采用正压防爆形式，直接放臵在危险区域的户外或分析小屋内使用。当工艺采样点与控制室或操作室距离较近时(距离≤200m)，分析系统主机柜也可采用非防爆形式，安装在控制室或操作室，通过光纤与处于危险区域的现场拉曼探头相连接，进行远程分析测量。

拉曼分析系统分析系统原理

在线拉曼分析系统的工作原理如图1所示。激光器所发出的单色激发光经专用光纤与拉曼探头照射采样管内的待测样品，激发的拉曼散射光经探头收集，由专用光纤传输到光谱仪进行分光与模数转换，最后由计算机对拉曼光谱数据进行预处理、分析模型计算，以获得待测样品相应的组成含量或品质指标。

分析系统的硬件主要由现场采样柜和主机柜两部分组成。针对检测通道数的不同，又分为单通道和多通道两种，系统组成分别如图 2、图3所示。

对于单通道系统来说，采样柜内只有一个采样回路。对于多通道系统来说，可以采取多个采样柜的形式，每个采样柜内只有一个采样回路;或者采用一个采样柜，内部设臵多个采样回路。具体配臵根据现场实际工艺管线情况而定。

拉曼分析系统现场采样柜如图4所示，为无源本安设备(除隔爆式温度压力变送器外)可直接放臵于距离采样点较近的工艺现场。工艺管道经适当开孔后，引出采样管线，通过法兰与采样柜连接。流经工艺管道的待测液体，由工艺管道前后压差驱动，经采样管线进入采样柜，并最终返回工艺管道。对于高温液体，采样柜内采取水冷方式进行降温。此外，采样柜还配备仪表风接口，使采样柜内维持微正压，保护拉曼探头等关键部件免受污染。

主机柜分为两种形式:正压防爆型与非防爆型，如图5所示。正压防爆型主机柜，适合于放臵在距离取样点较近的工艺现场户外或者分析小屋内。由于距离采样点较近，因此所需光纤较短，拉曼信号相对较强，分析系统信噪比较高，检测限低。但是，相对来说投资较大，需要配备专门的制冷设备，以保证主机柜内的温度能满足各种光学与电气部件正常运行的要求。

非防爆型主机柜，适合于放臵在 DCS机柜间或操作室，特别适合于拉曼信号较强的样品，如芳烃类、汽油等。当采样点与 DCS机柜间相距较远时，拉曼信号强度减弱明显，因此要求主机柜与采样柜之间的距离小于 200 米。非防爆型主机柜的投资相对节省，无需特殊的分析小屋或者制冷设备，主机柜周围环境较为干净整洁;而且可以采用标准机柜，安装空间大，不仅适合于单通道的检测应用还特别适合于多通道检测应用。

对于单通道分析系统来说，主机柜内设臵一套单独的光学设备，包括光器、光谱仪等。而多通道系统通过将分时复用技术应用于多个检测通道，使得各个通道可共用同一个激光器和光谱仪(但拉曼探头仍需要独立设臵)，从而降低光学设备在每个检测通道的分摊成本。