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TDLAS氣體探測技術及其典型應用

2023-03-29 16:10:12

從石油、化工、冶金、煤礦、地下管廊、九小場所到千家萬戶的廚房,對可燃氣體、有毒有害氣體進行監測和預警的需求從未停止過。


針對不同領域的氣體監測,我們會選擇不同原理的氣體傳感器,半導體式、催化燃燒式、電化學式、NDIR紅外式等等,這些類型的傳感器因其各自的特點有不同的適用場景。


拿甲烷氣體來說,現在國內外市場上的甲烷傳感器種類繁多,相比于傳統的半導體式、催化燃燒式,TDLAS調諧激光式是一種更為高端的甲烷測量方法,也是目前zui有前景的一種甲烷監測技術。


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可調諧半導體激光吸收光譜(TDLAS)技術主要利用氣體分子對激光的選擇性吸收特性,通過調制半導體激光器的出射光波長,分析經過氣體后的激光光譜來計算氣體濃度。

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通過調節發射激光的波長,使其與待測氣體(比如:甲烷)的某個特定吸收波長重合,分子會吸收激光的能量被激發(更強的振動),從而使穿過氣團的光強減弱,被探測器接收到,進而識別待測氣體的存在并精確測量其濃度。而其他的非待測氣體(比如:水蒸汽)因為吸收波長不與激光波長重合,不會因為吸收激光被激發,也就不會被探測到,從而避免了干擾。


 


1、工業過程氣體檢測


目前激光氣體分析類儀器已在石油、化工、冶金等重要工業領域有成熟的應用和整體解決方案,成為工業過程控制自動化系統的重要組成部分。結合激光光譜的單線波長掃描技術,激光氣體分析儀具有了較高的氣體分辨率和抗背景干擾性能,測量結果比抽取式取樣更具代表性,響應速度更快,更加符合工業過程自動化控制的需求。


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2、燃氣安全監測


基于TDLAS技術來探測甲烷氣體時,對甲烷具有wei一選擇性,即只對甲烷氣體有響應,因此不受非被測氣體和環境干擾,結果準確。因此,激光氣體探測類儀器也在燃氣公司、使用燃氣作為燃料的各類場所得以應用,特別是城市天然氣管線、變送站、加氣站、地下綜合管廊等,尤其適用于架空管線、狹窄空間、餐飲廚房等存在燃氣泄漏風險的場所。


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3、煤礦安全監測


瓦斯事故嚴重威脅這煤礦的生產安全,甲烷傳感器是監測煤礦瓦斯濃度的重要設備,目前煤礦井下廣泛使用的甲烷傳感器普遍存在易受其他氣體干擾、調校周期短等短板,激光甲烷傳感器因其高精度、穩定性強、響應速度快、無需調校等特點,更好地滿足了現代煤礦對安全高效生產的需求。



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