激光光谱技术温室气体探测系统

激光光谱技术温室气体探测系统

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激光光谱技术温室气体探测系统

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  • 产品参数

概述

我单位掌握核心技术基于可调谐激光吸收光谱技术,自主研发各类气体浓度检测模块、整机及软硬件系统,目前主要形成了气体泄漏检测、环境气体检测、工业过程气体检测等三大系列产品,广泛应用于燃气、石油、化工、水泥、钢铁、煤炭、环保等行业,各种产品综合性能居于国内领先水平。

脉动仪

开放式脉动仪1.png开放式脉动仪2.png

开放式脉动仪


碳排放主要是指二氧化碳,其对温室效应的贡献仅次于水汽,位居第二,除此之外还有甲烷、氧化亚氮、臭氧以及氟化物等温室气体,在地球的外围形成一层保温层,导致全球变暖,从而引发海平面上升、气候反常、土地荒漠化等一系列严重后果,我国在2020年末向世界宣布未来实现“碳达峰”和“碳中和”的目标,这不仅是我国积极应对全球环境变化的国策,更是基于科学研究论证的国家战略。

多次反射气室.png原位抽取式温室气体在线分析仪2.png

原位抽取式温室气体在线分析仪


采用可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)技术,利用可调谐半导体激光器窄线宽和波长可调谐特性对特征气体近红外“指纹”特征吸收谱线进行探测,具有高灵敏、高分辨、快速响应、非接触监测等优点,,监测范围广、调校简单,可以实现高时间分辨率、高灵敏生态环境温室气体(CH4H2OCO2CONH3N2O)激光在线检测。

参数指标

原位抽取式在线分析仪性能指标

类别

参 数

指 标

技术指标

量程

0-100ppm范围内任意设定

检测限

CO2:5ppm(100m光程) NH3:0.01ppm(100m光程) H2O:0.05ppm(100m光程) CH4:0.05ppm(100m光程)

响应时间

3

校正

自动标定,用户无需校正

自诊断

对主要部件故障和仪器工作青况进行自诊断

自动增益控制

优于5%适应于动态变化的环境影响

重复性

优于士2.0%FS

主机尺寸

500x600x200mm

接口信号

数据存储

内部存储

数字通讯接口

口存储及控制具有开放的通讯协议,可以通过网口或RS232远程数据传输

输出

具有模拟和数字1/0口,RS2324~20mA模拟信号

工作条件

工作

电源 AC220V+10%V50Hz1Hz

条件

工作环境要求 -10C~+50C0-85%RH800~1200mbar

开放式脉动仪

技术指标

测量原理

TDLAS技术

测量气体种类

H2OCO2(支持其它测量气体定制)

供电电压

12V-36V<2A

测量范围

H2O脉动仪:0-5%

CO2脉动仪:0-2000ppm

测量频率

1-100Hz

测量精度

H2O脉动仪:8.17ppm@100Hz3.25ppm@10Hz

CO2脉动仪:0.40ppm@100Hz0.13ppm@10Hz

重量

H2O脉动仪:1.5kg(不包含测量主机)

CO2脉动仪:3kg(不包含测量主机)

尺寸

H2O脉动仪:φ92mm×380mm

CO2脉动仪:φ80mm×480mm

测量主机:φ80mm×150mm

功耗

3W

数据传输方式

RS485(可支持Modbus协议),Ethernet(可支持JSON协议), TF卡存储(最大可支持64G

工作环境

风速:小于15m/s;工作温度:(-20~+50

环境湿度:(0~85%RH,无冷凝;大气压:70KPa~106KPa


技术特点

Ø 有甲开放光路非接触式测量;

Ø 免定标、无需采样和样气预处理;

Ø 不受背景气体交叉干扰;

Ø 远距离检测、监测范围广、灵敏度高;

Ø 网络化监测:结合分布式光纤传感技术,实现同步多点监测;

Ø 可实时、连续长期自动连续运行。

应用案例

Ø 无人机载温室气体点源排放量监测

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通过一种小型非载人飞行器系统,可以监测附近点源的、CO2排放量,而无需任何辅助数据。由TDLAS开放式脉动仪测量CO2,由二维超声共振风速计测量风速和风向。适合进行大面积区域或者难以进入区域的温室气体排放通量测量。

Ø 车载温室气体源排查监测

将原位抽取式温室气体在线分析仪搭载至改装车辆,在车辆行驶过程中进行监测,通过监测车辆行驶过程中的风速风向,通过与车速、行驶方向数据计算,获得环境风向风速,通过人工智能算法并结合地面温室气体固定站监测结果,绘制经开区高时空分辨率温室气体浓度分布图。在此基础上:

1)甄别经开区温室气体高值区和低值区,根据实际情况调整布设长期监测站点;

2)对温室气体高值热点区域开展实时监控,便于制定相应管控措施;

3)根据风向和风速等气象因素变化,判断周边区域对经开区的温室气体输送情况;

4)所有基础数据均将支撑现有温室气体排放清单的校核工作。

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