激光气体TDLAS检测技术及应用-王彪.ppt

* * * * * * * * * * * 天然气泄漏监测系统: 单组分C2H6传感器 采用单层光路结构设计 尺寸： 36 ╳18 ╳ 13cm3 ※ 性能指标：探测下限 1.05 ppbv @ 4 s；239 pptv @ 208 s 中红外光谱技术， TDLAS-WMS 技术 环形密集光程积分技术(Stephen So.) 2.CH4、C2H6单气体传感器 Sensors and Actuators B, 2016, 232: 188–194（SCI） Appl. Phys. B, 2016, 122, 185. (SCI) 2.CH4、C2H6单气体传感器 光机所 Picarro 公司 新汉普郡大学 ABB-LGR 公司 Aerodyne公司 检测方法 MIR TDLAS NIR CRDS MIR TDLAS NIR OA ICOS MIR TDLAS 灵敏度/积分时间 1.19ppb/4s 1-2 ppb/60s 15 ppb/60s 2 ppb/s <1 ppb/s 精度 2 ppb 2 ppb 20 ppb 2 ppb 2 ppb 能量消耗 2-20 W 200 W 70 W 200 W 400 W 重量 ~ 2-4 kg ~ 20 kg ~ 15 kg ~ 40 kg ~ 40 kg 价格 （美元） ~ 20-25K ~ 40-50K ~ 25K ~ 40K ~ 100K 与当前国际商用C2H6传感器对比 ※ 在同等灵敏度情况下，本传感器能量消耗低，重量轻，成本低。 2.CH4、C2H6单气体传感器 矿内瓦斯（CH4为主的烃类混合气体）爆炸的新闻已经屡见不鲜，就是因为瓦斯遇明火极易产生爆炸，而且瓦斯无色无味极难察觉，所以矿内瓦斯装置的安装与普及迫在眉睫，我们的CH4/C2H6双气体传感器完全能够胜任这个任务，相比于传统的瓦斯探测器，它能够同时检测瓦斯中的两种气体成分，这样就能对瓦斯是否泄漏做更加完善的判断。 3.CH4/C2H6双气体传感器 天然气泄漏监测系统:双组分CH4/C2H6传感器 Optics Express, 2016, 24(15): 16973-16985.（SCI） ※ 探测下限：17.4 ppbv @ 4.3 s（CH4）；2.4 ppbv @ 4.3 s（C2H6） ※ 采用单激光器测量双组分气体；实时数据处理及程序 3.CH4/C2H6双气体传感器 休斯顿市区天然气管道泄漏测绘 Proceedings of SPIE, Feb, 2017. Aug 5, 2016, in H1 area, Houston ※减小体积；传感器密封防水汽并提高可靠性；实时采集、存储GPS地理信息、风速、车速、温湿度、甲/乙烷浓度信息 3.CH4/C2H6双气体传感器 今年5月份我国完成了第一次可燃冰的试开采，在新能源领域开辟了一个新的纪元。在海底寻找气体检测的过程中，同位素的检测也是显得至关重要，传统的同位素检测仪不仅操作复杂，而且体积庞大，面对海底严酷的环境也只能望洋兴叹，相比之下我们的12CH4/13CH4双气体传感器就体现出了巨大的优势，不仅体积小，抗干扰能力强，而且可以对12CH4/13CH4同时进行实时检测。 4.12CH4/13C2H6气体同位素传感器 12CH4/13CH4气体同位素传感器 ※自制小体积长光程气体吸收池（> 20 m），体积仅为75mL，成本仅为商用产品价格的1/6。 4.12CH4/13C2H6气体同位素传感器 R 由于同位素的放射性特性，使其在医疗领域有着无可替代的地位。在检测胃肠疾病时，人们常常服下含有C13的胶囊，然后根据其呼出气体CO2中C12和C13的比例来判断患者有无某种胃肠疾病，我们的12CO2/13CO2双气体传感器由于可以同时检测12CO2和13CO2的含量，所以可以很完美的完成这项检测任务；另外此传感器也可用于海底气体探测。 5.12CO2/13CO2气体同位素传感器 国家重点研发计划项目“近海底高精度水合物探测技术”子课题 12CO2/13CO2气体同位素传感器 ※ 性能指标：探测下限 12CO2/13CO2 90 ppbv @ 5s，20 torr 5.12CO2/13CO2气体同位素传感器 中红外波长调制光谱技术 6.中红外波长调制光谱技术 4、激光TDLAS遥感酒驾检测系统的研制 1、激光酒驾遥感自动快速预检系统 长春光机所率先开展了此项研究近两年时间，在国家公安部重点计划项目 “酒驾遥感激光自动快速预检仪及系统的研制”的支持下，在共同项目承担单位“吉林省公安厅交通管理局”的协助下，已于2012年完成了透射式检测样机的研制工作。 激光TDLAS遥感酒驾检测系统 2、在国家公安部重点项目支持下所研制完成的