Module analyseur de gaz FTIR OEM GASEX avec cellule de gaz multipasse chauffée
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Le module d’analyse de gaz GASEX OEM FTIR d’Arcoptix est une plateforme intégrée d’analyse de gaz qui associe l’Interferometer FTIR ROCKET de la société à une cellule de gaz multipasse robuste et chauffée. Conçu pour les OEM et les intégrateurs de systèmes, il fournit des spectres infrarouges haute résolution pour une large gamme de gaz dans les applications d’émissions industrielles, de combustion, de procédé et environnementales.
La cellule de gaz de faible volume offre une longueur de trajet optique effective allant jusqu’à 5 m tout en conservant seulement 0,2 litre de volume interne, ce qui permet une haute sensibilité avec un échange de gaz rapide. Une optique interne avec des miroirs revêtus de rhodium et d’or rend la cellule très résistante aux gaz agressifs et acides tels que HF, HCl, HBr, CO, CO₂, NOₓ, NH₃, SO₂, CH₄ et divers COV.
Le FTIR spectrometer utilise un Interferometer à double rétro-réflecteur permanent aligné et un détecteur MCT refroidi thermoélectriquement, fournissant des mesures stables avec un rapport signal/bruit élevé sur les gammes d’Infrared moyen de 2,0 µm à 12,0 µm selon la configuration choisie. La connectivité USB et la plateforme logicielle AoDAQ simplifient le contrôle, l’acquisition de données et le fonctionnement à distance, que ce soit depuis un PC de bureau ou un embedded single-board computer.
Des limites de détection typiques inférieures à 1 ppm pour de nombreux gaz, combinées à une résolution allant jusqu’à 0,5 cm⁻¹, rendent le module GASEX OEM adapté aux applications devant se conformer aux réglementations modernes sur les émissions et la pollution.
Conception optique du système – Interferometer et cellule à gaz multipass
Le système Gasex est construit autour de deux éléments principaux : un module Interferometer et une cellule à gaz à réflexions multiples. Le module Interferometer inclut la source de lumière IR et un détecteur MCT.
La lumière infrarouge est générée par une source de rayonnement Blackbody puis modulée par un Interferometer à double corner-cube. Après modulation, la lumière est couplée dans la cellule à gaz, où le gaz échantillon est introduit. À l’intérieur de cette « white cell », le faisceau est réfléchi 32 fois d’avant en arrière, ce qui augmente effectivement la longueur de trajet optique et donc la sensibilité de la mesure. Enfin, la lumière sortante est focalisée sur le détecteur MCT, où le spectre est enregistré et analysé.
Comment fonctionne l’interféromètre ? Interféromètre à alignement permanent
Au cœur du FT‑Rocket se trouve un interféromètre à double coin de cube (rétro‑réflecteur). Les deux coins de cube sont montés sur un bras oscillant commun. Lorsque ce bras pivote, il crée la différence de trajet optique entre les deux bras de l’interféromètre nécessaire à la spectroscopie à transformée de Fourier.
Ce concept est connu sous le nom d’« interféromètre à alignement permanent ». La géométrie est intrinsèquement stable, ce qui le rend très résistant aux vibrations et aux variations de température, de sorte qu’aucun réalignement n’est nécessaire au fil du temps. Le bras oscillant lui‑même est supporté par un système de flexure sans usure, ce qui rend la conception mécanique extrêmement robuste et durable.
Laser de référence à l’état solide
Pour suivre avec précision le mouvement des miroirs, un laser de référence à l’état solide est injecté dans l’Interferometer. Comparés aux lasers HeNe classiques, les lasers à l’état solide utilisés ici sont plus compacts et offrent une durée de vie nettement plus longue. Ils présentent également une dérive de longueur d’onde induite par la température très faible. Lorsqu’ils sont stabilisés en température par un élément Peltier, leur longueur d’onde peut être maintenue stable à quelques ppm près, fournissant ainsi une échelle de longueur d’onde très précise et reproductible. Cela est essentiel pour garantir des résultats cohérents d’un jour à l’autre et d’un appareil à l’autre.
Caractéristiques de la gamme
Un aperçu général de ce que cette gamme offre
- Spectromètre FTIR intégré et cellule à gaz multi-passages : Fournit un module complet d’analyse de gaz prêt pour l’intégration OEM, évitant d’avoir à concevoir et aligner des composants séparés.
- Jusqu’à 5 m de trajet optique dans un volume de 0,2 L Offre une sensibilité élevée et des limites de détection faibles tout en maintenant un faible volume de gaz pour une réponse rapide et une faible consommation d’échantillon.
- Cellule à gaz chauffée jusqu’à 200 °C : Empêche la condensation et permet la mesure de flux de gaz humides et corrosifs, typiques des gaz de fumée, d’échappement et d’applications de procédé.
- Optique interne chimiquement résistante : Des miroirs revêtus de rhodium et d’or offrent une excellente durabilité face aux gaz acides et aux espèces agressives, réduisant la maintenance et prolongeant la durée de vie.
- FTIR haute résolution (jusqu’à 0,5 cm⁻¹) : Fournit un niveau de détail spectral suffisant pour la quantification sélective de raies d’absorption gazeuse qui se chevauchent et pour le respect des normes de mesure d’émissions.
- Détecteur MCT à refroidissement thermoélectrique (plage 2–12 µm) : Allie une haute détectivité à un système de refroidissement compact et simple à entretenir, supprimant le besoin d’azote liquide.
- Interféromètre à double rétro-réflecteur à alignement permanent : Assure une stabilité mécanique à long terme, une robustesse élevée vis-à-vis des vibrations et des dérives de température, et supprime le besoin de réalignement sur site.
- Suppression interne active de H₂O et CO₂ (Absotrans™) : Minimise l’influence de l’eau et du dioxyde de carbone à l’intérieur du boîtier de l’interféromètre, améliorant la stabilité de la ligne de base et la répétabilité des mesures.
- Interface USB avec logiciel AoDAQ et GUI gratuite : Simplifie la communication, la configuration et l’acquisition de données, et permet une intégration facile dans des systèmes de contrôle de niveau supérieur via TCP/IP.
- API ouverte et exemples de développement : La prise en charge de C++, C#, LabVIEW et MATLAB permet aux OEM d’intégrer le module GASEX OEM dans des plates-formes personnalisées de contrôle, d’analyse et d’automatisation.
- Système compact et léger : L’encombrement réduit et le faible poids facilitent l’intégration mécanique dans des systèmes en rack, des armoires ou des plates-formes de mesure mobiles.
- Accessoires optionnels pour l’échantillonnage, le conditionnement et l’étalonnage des gaz : Offrent une voie vers des solutions complètes, spécifiques aux applications, pour des flux de gaz corrosifs, humides ou chargés en particules.
Téléchargements
pour Module analyseur de gaz FTIR OEM GASEX avec cellule de gaz multipasse chauffée
Qu’est-ce qu’il y a dans cette gamme ?
Toutes les variantes de la gamme et une comparaison de ce qu’elles offrent
| Parameter | GASEX-OEM-060-4TE | GASEX-OEM-085-4TE | GASEX-OEM-120-4TE |
|---|---|---|---|
Beamsplitter material | CaF₂ | ZnSe | ZnSe |
Spectral range [cm⁻¹] | 5000–1660 | 6600–1200 | 5000–830 |
Spectral range [µm] | 2.0–6.0 | 1.5–8.5 | 2.0–12.0 |
D* [cm Hz¹ᐟ² W⁻¹] |
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Signal-to-noise ratio (0.5 cm⁻¹, 1 min scan) |
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Spécifications techniques de l’analyseur de gaz FTIR GASEX OEM
| Parameter | Value |
|---|---|
Detector type | MCT, four-stage thermoelectrically cooled |
Interferometer design | Permanently aligned dual retro-reflector |
Available resolutions [cm⁻¹] | 8, 4, 2, 1 or 0.5 |
Wavenumber repeatability | < 10 ppm |
Scan frequency | > 1.5 Hz at 0.5 cm⁻¹ |
Internal reference laser | Temperature-stabilised solid-state laser at 850 nm |
Absotrans™ | Active suppression of water and carbon dioxide inside the interferometer housing |
A/D converter | 24 bit |
Operating temperature | 10–40 °C |
Humidity | Up to 90 % (non-condensing) |
Communication interface | USB 2.0 |
Built-in light source | SiC globar stabilised at 1550 K |
Power requirement (FT-IR only) | < 35 W at 12 V DC |
Software interface | Windows 7/10/11; LabVIEW; .NET-compatible DLL; API for control via Arcoptix DLL |
FAQs
pour Module analyseur de gaz FTIR OEM GASEX avec cellule de gaz multipasse chauffée
Le module GASEX OEM est conçu comme une plate-forme intégrée d’analyse de gaz basée sur la FTIR pour les OEM et les intégrateurs de systèmes. Il associe un interféromètre compact, une source IR et un détecteur MCT à une cellule à gaz multi-passage chauffée pour mesurer les spectres d’absorption infrarouge de gaz dans des applications telles que la surveillance des émissions, le contrôle de la combustion, l’analyse environnementale et la surveillance des procédés industriels.
Selon la description du produit, les revêtements internes et la conception optique rendent le système adapté à de nombreux gaz de fumées et de procédé courants, y compris des gaz acides tels que HF, HCl et HBr, ainsi que CO, CO₂, NO, NO₂, NOₓ, NH₃, SO₂, CH₄ et une variété de COV. La liste exacte des espèces quantifiables dépendra de la plage spectrale choisie, du modèle d’étalonnage et de l’application.
La page indique que les limites de détection typiques sont inférieures à 1 ppm pour la plupart des gaz avec un temps d’intégration d’environ 20 secondes. Les performances réelles dans une installation donnée dépendront de la configuration optique, de la matrice gazeuse, de la température de la cellule et du modèle d’étalonnage utilisé.
La conception multi-passages force le faisceau IR à être réfléchi de nombreuses fois à l’intérieur de la cellule, ce qui donne une longueur de trajet optique effective allant jusqu’à 5 m tout en utilisant un volume physique de cellule de seulement 0,2 litre. Une longueur de trajet plus grande augmente le signal d’absorption pour une concentration de gaz donnée, permettant à l’analyseur de détecter des concentrations plus faibles sans augmenter la taille de la cellule.
L’interféromètre à double rétro-réflecteur est mécaniquement robuste et aligné de façon permanente, ce qui signifie qu’aucun réalignement périodique n’est nécessaire, même dans des environnements soumis aux vibrations et aux variations de température. Cela améliore la stabilité à long terme, garantit une précision de longueur d’onde constante et réduit les besoins de maintenance par rapport aux interféromètres classiques à miroir mobile.
Le module FTIR communique via USB et est pris en charge par le logiciel d’acquisition AoDAQ, qui peut fonctionner sur des PC standards ou des ordinateurs monocarte embarqués. AoDAQ gère la communication avec le spectromètre, traite les signaux bruts en spectres et fournit un serveur TCP/IP, de sorte que les systèmes de contrôle de niveau supérieur ou les systèmes SCADA puissent accéder aux données et aux paramètres via de simples commandes réseau. En outre, une API et des DLL sont fournies avec des exemples pour C++, C#, LabVIEW et MATLAB.
Une interface graphique Windows gratuite est fournie pour le contrôle de base, la configuration et la visualisation des spectres en temps réel, incluant des fonctions telles que l’averaging, les spectres de référence, les modes transmission/réflectance et l’affichage de l’interférogramme. Pour des analyses plus avancées, des modules logiciels Panorama tiers et le package IRAnalyze sont proposés en collaboration avec un partenaire externe, offrant des outils pour la quantification multivariée, la recherche dans des bibliothèques spectrales et l’interprétation des bandes IR.
Le module FTIR lui-même est spécifié pour un fonctionnement entre 10 °C et 40 °C avec une humidité relative allant jusqu’à 90 % sans condensation. La cellule à gaz peut être utilisée entre −20 °C et 200 °C et intègre des éléments chauffants permettant de la stabiliser autour de 180 °C, ce qui est important pour mesurer des gaz humides ou corrosifs sans condensation.
