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激光吸收光谱技术在工业生产过程及安全预警标识性气体监测中的应用
Application of laser absorption spectroscopy for identification gases in industrial production processes and early safety warning

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张志荣 1,2   孙鹏帅 1   庞涛 1   李哲 1,3   夏滑 1   崔小娟 1   吴边 1   徐启铭 4   董凤忠 1,2,3  
文摘 鉴于常规的标识性气体监测方法在响应速度、测量精度、使用寿命、实时性、监测目标种类、测量范围和应用场合等方面相比激光吸收光谱技术存在不足,本文以可调谐半导体激光吸收光谱技术为依托,选取合适的无干扰激光吸收谱线,阐述了工业管道抽取式、管道原位在线对射式、扩散探头式(全量程激光监测一体机形式与多点无源传感器探头形式)、无组织排放开放光路式等多种形式的监测方法。上述系统的测量结果显示:抽取式可实现CO、CO_2、O_2等不同多组分气体的同时测量;管道对射式实现了O_2及10μL/L以下CO的高精度在线测量;探头式则以CH_4测量为例实现了响应时间T_(90)=15s,监测极限小于150μL/L,泄漏报警准确率达100%;开放光路形式以天然气集气站场测量CH_4、 C_2H_2、C_2H_4三种气体为例实现了0误报的监测能力。上述分析结果表明,TDLAS技术应用于工矿安全生产及安全预警方面的标识性气体监测是完全实用、有效、准确、可靠的。
其他语种文摘 On-line monitoring for identification gases is one of the most important goals in industrial production processes and safety warning areas.Compared with laser absorption spectroscopy,conventional monitoring methods are insufficient in terms of response speed,measurement accuracy,service life,real-time monitoring of a variety of monitoring targets,measuring range,and application scope.In this study,Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy(TDLAS)with an appropriate absorption wavelength was introduced and used for different applications:extraction method of industrial pipeline gases,in situ on-line opposite-type installation,diffusion probe method(integrated machine,multi-point passive transducer),and unstructured open-path monitoring.The detailed measurement results are as follows:The extraction system can be used to measure the concentrations of various gases,such as CO,CO_2,and O_2;Conventional O_2 concentration and CO with a concentration less than 10μL/L are measured based on the opposite-type system;The integrated machine and multi-point system uses CH_4 measurement as an example to realize a response time T_(90)=15s,a monitoring limit less than 150μL/L and a leakage alarm accuracy rate approaching 100%.Lastly,CH_4/C_2H_2/C_2H_4 was selected to test the ability of the open-path system,which realizes an early warning ability of zero misstatements.According to long-time operation results,it is apparent that the TDLAS instrument is reliable,practical,and effective when applied to monitoring marking gases of industrial and mining safety production,and early safety warning.
来源 光学精密工程 ,2018,26(8):1925-1937 【核心库】
DOI 10.3788/ope.20182608.1925
关键词 可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS) ; 工业生产过程 ; 安全预警 ; 标识性气体 ; 直接吸收信号 ; 谐波信号
地址

1. 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽光子器件与材料省级重点实验室, 安徽, 合肥, 230031  

2. 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院, 中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽, 合肥, 230031  

3. 中国科学技术大学环境科学与光电工程学院, 安徽, 合肥, 230026  

4. 台湾云林科技大学环境与卫生安全工程系, 台湾, 64002

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 1004-924X
学科 物理学;石油、天然气工业;环境质量评价与环境监测
基金 中国科学院对外合作重点项目资助 ;  国家自然科学基金资助项目 ;  国家科技支撑计划项目 ;  中国科学院科研装备研制专项 ;  安徽省科技攻关项目
文献收藏号 CSCD:6321674

参考文献 共 32 共2页

1.  许孙曲. 催化法测定环境样品中的微量汞. 环境检测管理与技术,1997,9(1):46-47 被引 1    
2.  于庆凯. 电化学法测定化学需氧量的研究及应用动态. 环境科学与管理,2010,35(9):116-118 被引 2    
3.  史晓军. 电化学气体传感器在烟气检测中的应用. 中国仪器仪表,2009,6:90-92 被引 1    
4.  王文萃. 红外甲烷气体检测仪的设计以及干扰分析. 红外技术,2009,8:458-460 被引 1    
5.  司璧. 选择正确的气体探测系统. 中国仪器仪表,2005,11:30-35 被引 1    
6.  任信荣. 利用激光诱导荧光技术测量大气氢氧自由基的研究进展. 环境科学进展,1999,7(6):13-20 被引 1    
7.  张志荣. 基于LabVIEW的氧气浓度实时在线检测系统软件设计. 大气与环境光学学报,2008,3(6):454-460 被引 2    
8.  Zhang Z R. Online monitoring of industrial flue gases using tunable diode laser with a digital-control module. SPIE. 7853,2010:785313 被引 1    
9.  张志荣. 基于TDLAS技术的工业环境中HF气体在线监测. 光电子·激光,2011,22(11):1691-1694 被引 19    
10.  夏滑. 近红外波段CO高灵敏检测的稳定性研究. 物理学报,2013,62(21):214208 被引 13    
11.  Xia H. Sensitive absorption measurements of hydrogen sulfide at 1.578 μm using wavelength modulation spectroscopy. Chinese Physics B,2015,24(3):034204 被引 10    
12.  Zhang Z R. Development of a tunable diode laser absorption sensor for online monitoring of industrial gas total emissions based on optical scintillation cross-correlation technique. Optics Express,2016,24(10):A943-A955 被引 8    
13.  Sun P S. A study of two dimensional tomography reconstruction of temperature and gas concentration in a combustion field using TDLAS. Applied Sciences,2017,7(10):990 被引 3    
14.  夏滑. 中红外波段大气碳同位素激光吸收光谱研究. 光谱学光谱分析,2017,37(11):3365-3369 被引 4    
15.  张志荣. 利用可调谐半导体激光吸收光谱法同时在. 光学精密工程,2013,21(11):2771-2777 被引 30    
16.  Zhang Z R. Simultaneous detection of multiple gas concentrations with multi-frequency wavelength modulation spectroscopy. Europhysics Letters,2013,104(4):44002 被引 2    
17.  Reud J. Second harmonic detection with tunable diode laser:Comparison of experiment and theory. Appllied Physics B,1981,26:203-210 被引 1    
18.  Tu G J. Novel method for correcting light intensity fluctuation in the TDLAS system. Chinese Optics Letter,2012,10(4):042801 被引 4    
19.  Seyedali H S. Apodized 2f/1f wavelength modulation spectroscopy method for calibration-free trace detection of carbon monoxide in the near-infrared region:theory and experiment. Applied Physics B,2014,116(3):521-531 被引 2    
20.  Rothman L. The HITRAN2012 molecular spectroscopic database. J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf,2013,130:4-50 被引 7    
引证文献 11

1 王迪 调制噪声下激光检测气体吸收光谱信号处理研究 光子学报,2019,48(3):0307001
被引 0 次

2 贾良权 种子呼吸CO_2浓度检测系统 光学精密工程,2019,27(6):1397-1404
被引 6

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