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激光甲烷遥测检测仪的使用领域

来源: 发布时间:2022-05-31 786 次浏览

另外,激光甲烷遥测检测仪利用长光程多通池技术,通过让光信号在气室内来回多次反射,增大吸收光程,进一步降低检测下限。2016年,董磊等人应用3.3μm的带间级联激光器结合长光程多反射气室,实现了对体积分数为1*10-9量级CH4的检测。同年,叶玮琳等人采用一个3.337μm的带间级联激光器结合长光程波长调制光谱技术,实现了对CH4和乙烷(C2H6)气体的同时检测。李劲松等人采用长光程激光吸收光谱技术对多组分气体做了检测,可以直接定量的测量,因此具有广泛应用。鉴于此,本文利用近红外分布反馈激光器作为红外辐射光源,研制了一种基于长光程激光调制吸收光谱技术的甲烷传感系统,优化了传感器的结构参数,开展了性能测试实验。传感器结构与参数优化,CH4吸收线的选择CH4分子在3.3μm处具有很强的基频吸收带。然而由于近红外激光器价格更加低廉,且应用在此通信波段的单模光纤早已经市场化,因此近红外激光器相比于中红外激光器更为实用。在该波长处,潜在的大气干扰主要来源于二氧化碳(CO2)和水(H2O),这可能影响CH4的检测。根据高分辨率传输分子吸收数据库(highresolutiontransmission,HITRAN),在1.6537μm处,其它气体分子(主要是CO2、H2O)的吸收强度很弱,对CH4测量无影响。因此,本文选择CH4在近红外1.6537μm波长处的吸收谱线(6046.9cm-1)作为目标谱线,如图1所示,图中水汽的浓度取为2%,CO2的浓度取为0.03%,甲烷的浓度取为10×10-6。激光器的发光光谱采用傅里叶光谱仪测试了所使用的激光器(中国科学院半导体所)工作在不同温度和不同驱动电流下的发光波数,结果如图2所示。图中曲线分别代表了驱动电流在60-80mA范围内,温度为16、17、18℃下的中心波数。通过光谱测试图可以得到激光器的电流调谐系数和温度调谐系数,进而可以得到激光器的温度和电流数值。设定激光器的工作电流为70mA、温度为17℃,可使其发光波数对应CH4分子的吸收峰。系统结构本文建立的CH4传感器系统的结构.包括光学和电学两部分。在光学部分,采用DFB激光器,中心波长为1.6537μm。采用的多通池照片所示,其物理尺寸为58×8×9cm,该多通池采用光纤耦合输入、电信号输出的方式。电学部分包括定制的激光器电流驱动、温度控制、数调制深度优化为了优化传感器的性能,我们需要确定佳的调制深度,从而优化得到二次谐波幅值达到大时的调制信号幅度。气体检测设备在使用过程中存在安装不规范、虚报、故障报警率高等问题,严重影响企业的安全生产。分析了气体检测设备出现上述问题的原因,并提出了相应的解决方案。为了保证气体在生产和使用过程中的安全,避免火灾爆炸、环境污染和中毒等事故的发生,气体检测设备被广泛应用于LED、光伏太阳能、IC等领域。

激光甲烷遥测检测仪合理的安装、使用和维护已成为保证其稳定、良好运行的重要课题。气体检测设备可提供广泛的有毒气体、可燃气体和氧气检测,实现半导体、光伏太阳能等生产行业使用或产生的气体检测。




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