Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS) เป็นเทคโนโลยีที่ได้รับการยอมรับสำหรับใช้กับงานวิเคราะห์ก๊าซแบบ On-line ที่มีความสำคัญมากๆ มีคุณสมบัติด้านการวัดที่โดดเด่นอยู่สามประการคือ ความจำเพาะเจาะจง (Specificity) สำหรับ Analyte หรือสารที่เราต้องการวิเคราะห์, ความไว (Sensitivity) สูง, และการตอบสนอง (Response) ที่รวดเร็ว หลักการโดยสรุปก็คือ สารบางอย่างอาจดูดกลืนแสง Laser ที่มีความยาวคลื่นที่พอเหมาะได้ ปริมาณของแสงที่ถูกดูดกลืนจะขึ้นอยู่กับความเข้มข้น (Concentration) ของสารที่ดูดกลืน หรือ Absorbing species และระยะทางที่แสงผ่าน (Path length)  โดยการวัดปริมาณของแสงที่ผ่านตัวอย่าง (Sample) ที่มี Absorbing species ปนอยู่ เทียบกับที่ไม่มี Absorbing species  เราสามารถหาความเข้มข้นของ Species ที่มีในตัวอย่างได้  อย่างไรก็ตาม ถ้าความเข้มข้นมีไม่มาก การวัดดังกล่าวจะเป็นการวัดปริมาณที่เปลี่ยนแปลงไปเพียงเล็กน้อยที่มีอยู่ในปริมาณขนาดใหญ่ที่เรียกว่า Background (เช่นปริมาณแสงที่ผ่านตัวอย่างที่ไม่มี Analyte ปนอยู่เลย)  ดังนั้นความไวของวิธีการวัดแบบนี้จึงถูกจำกัดด้วยสัญญาณรบกวน (Noise) ที่มีอยู่ในการวัด Background เพราะถ้าไวมากสัญญาณรบกวนในการวัด Background ก็จะถูกวัดเข้ามาด้วย  วิธีหนึ่งที่แก้ปัญหานี้ได้ก็คือ การใช้เทคนิค Wavelength Modulation Spectroscopy (WMS) ซึ่งมีอยู่แล้วใน 5100 series gas analyzers

5100 series gas analyzers มีทั้ง Model 5100, 5100 HD และ 5100 P (Portable)

Model 5100 เป็น Gas analyzer แบบ Single laser และ Single cell  ใช้สำหรับวิเคราะห์เพียง Analyte เดียว  ซึ่งอาจเป็น Wate vapor, methane, hydrogen sulfide, carbon dioxide และ Oxygen ก็ได้  มี Reference cell ที่บรรจุ Analyte gas ที่ต้องการวัดที่ทราบปริมาณเอาไว้ ทำให้สามารถทำ Laser line-lock และทวนสอบการสอบเทียบแบบต่อเนื่องได้

Model 5100 HD  เป็นแบบ Dual lasers และ Dual cells สามารถวัด Analytes สองชนิดไปพร้อมๆ กันได้ ระหว่าง Wate vapor, methane, hydrogen sulfide, carbon dioxide และ Oxygen และสามารถใช้วิเคราะห์ Sample gas ที่มี Dew point สูงได้ด้วย การใช้งานลักษณะพิเศษอีกอย่างหนึ่งของรุ่นนี้ก็คือ การวัดกระแสการไหลของก๊าซธรรมชาติที่เปียก (Wet) และที่แห้ง (Dry) เพื่อหาปริมาณของน้ำที่ปนอยู่ในก๊าซ  การจัดเป็นแบบ Dual cell นี้จะดีกว่าวิธีเปลี่ยนสลับก๊าซโดยใช้แบบ Single gas cell เป็นอย่างมาก เพราะ Single gas cell ต้องการระยะเวลาเพื่อให้เกิดภาวะสมดุลค่อนข้างนานเมื่อจะเปลี่ยนจากกระแสก๊าซเปียกเป็นกระแสก๊าซแห้ง  Model 5100 HD มี Reference cell ที่ทำให้สามารถทำ Laser line-lock และทวนสอบการสอบเทียบแบบต่อเนื่องได้เช่นเดียวกันกับ Model 5100

Model 5100 P (Portable) เป็นแบบเคลื่อนย้ายได้สะดวก ใช้สำหรับสุ่มตรวจสมรรถนะของอุปกรณ์ต่างๆ ในโรงงาน เช่น Dryers และทวนสอบค่าการวัดของ Moisture analyzers แบบ On-line   ทำงานโดยใช้หลักการของ TDLAS และรับประกันได้ว่ามีความจำเพาะเจาะจง (Specificity), ความไว (Sensitivity) สูงและตอบสนองได้เร็ว มี Reference cell สำหรับ Laser line-lock รวมอยู่ด้วย  มี Gas sampling accessories สำหรับใช้กับ Gas analyzer รุ่นนี้เพื่อให้สามารถปรับเปลี่ยนลักษณะการใช้งานให้ตรงกับความต้องการของผู้ใช้ได้  Analyzer รุ่นนี้ได้รับการสอบเทียบมาจากโรงงานเรียบร้อยแล้ว และการสอบเทียบสามารถสอบกลับได้ตามมาตรฐาน NIST

ข้อดีของ Model 5100 P (Portable)

  • การวัดแบบไม่มีการสัมผัส (Non-Contact) รับประกันได้ว่าต้องการการบำรุงรักษาน้อย
  • ใช้พลังงานจาก Battery และ Charge แต่ละครั้งใช้งานได้นานถึง 8 ชั่วโมง
  • มี Gas cells ใช้เฉพาะงานหลายอย่าง และ Path lengths หลายขนาดให้เลือก
  • ความยาวคลื่นเสถียรมากเป็นพิเศษ
  • มี Reference path สำหรับ Laser line-lock
  • ใช้ Membrane keypad สำหรับป้อน Parameters ต่างๆ และเลือกวิธีแสดงผล
  • มี Diagnostics ชั้นเยี่ยมในตัว
  • การแสดงผลเป็นแบบ Alphanumeric LCD backlit display 4 แถว, แต่ละแถวมี 20 อักขระ (Characters)
  • User interface รองรับ USB 2.0 เพื่อสื่อสารกับ PC
  • การประมวลผลสัญญาณดิจิตอลที่ทันสมัยที่สุด

ข้อดีของ Model 5100 Series Gas Analyzer

  • Spectral resolution และความแม่นยำสูง
  • ตอบสนองเร็ว
  • เป็นการวัดแบบไม่มีการสัมผัส ทำให้ต้องการการบำรุงรักษาน้อย
  • มี Reference cell ทำให้มั่นใจว่า Laser จะถูก Locked ไว้ที่ความยาวคลื่นตามที่ต้องการอยู่เสมอ และทำให้สามารถทวนสอบการสอบเทียบแบบต่อเนื่องได้
  • Dynamic range ของการวัดกว้าง
  • ประหยัดและคุ้มค่า ไม่มีวัสดุใช้สิ้นเปลือง หรือชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว
  • ประมวลสัญญาณ Digital ล้วน ทำให้สามารถประมวลสัญญาณที่ยุงยากซับซ้อนได้
  • มี Web-Based Interface ทำให้สื่อสารข้อมูลระหว่างผู้ใช้กับเครื่องในระยะไกลได้โดยทาง Internet
  • การเชื่อมต่อมีทั้ง Modbus, Ethernet และ Analog
  • ชิ้นส่วน Electronics ใส่ไว้ใน NEMA 4 Enclosure สามารถติดตั้งไว้ภายนอกได้
  • มีส่วนที่จะใช้จัดการกับตัวอย่าง (Sample) ติดมาด้วยครบครัน
  • มี Moisture verification รวมอยู่ในตัว
  • ไม่มีส่วนประกอบใดถูกเปิดไว้โดยไม่มีการป้องกัน
  • Junction box ติดตั้งอยู่ภายนอก ทำให้สะดวกในการบำรุงรักษา
  • มีรุ่นสำหรับใช้กับบริเวณอันตราย แบบ Explosion proof ตามมาตรฐาน ATEX, IECEX, NEC และ CSA ให้เลือก

 

อุตสาหกรรมที่สามารถนำ AMETEK 5100 series ไปใช้ได้

  • ท่อส่งก๊าซธรรมชาติ
  • กระบวนการเกี่ยวกับก๊าซธรรมชาติ
  • การกลั่นน้ำมัน
  • เคมี
  • ปิโตรเคมี
  • ก๊าซความบริสุทธิ์สูง

ก๊าซที่สามารถวัดได้

  • ความชื้น (Moisture)
  • ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (Hydrogen Sulfide)
  • คาร์บอนไดออกไซด์ (Carbon Dioxide)
  • คาร์บอนมอนนอกไซด์ (Carbon Monoxide)
  • ออกซิเจน (Oxygen)
  • มีเทน (Methane)
  • แอมโมเนีย (Ammonia)
  • กรดไฮโดรคลอริก (Hydrochloric Acid)
  • อะเซทิลีน (Acetylene)