Преимущества TDLAS и лазерных датчиков метана CH4

Принципы ТДЛАС

Спектроскопия поглощения перестраиваемого диодного лазера (TDLAS) — это передовой метод измерения концентрации газа на основе поглощения лазерного света определенных длин волн. Основной принцип заключается в настройке диодного лазера на длину волны, при которой метан имеет известную линию поглощения. Когда лазерный свет проходит через образец газа, молекулы метана поглощают свет этой длины волны, уменьшая интенсивность проходящего света. Степень поглощения напрямую связана с концентрацией метана, как описано в законе Бера-Ламберта.

Лазерные датчики метана

Лазерные датчики метана, часто основанные на TDLAS, используют лазерный источник, настроенный на длину волны поглощения метана. Эти датчики обладают высокой избирательностью и чувствительностью, что делает их идеальными для обнаружения метана в различных средах. Ключевые компоненты лазерного датчика метана включают перестраиваемый диодный лазер, оптическую систему, газовую ячейку и детектор.

Преимущества TDLAS и лазерных датчиков метана

ВЫСОКАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ И СЕЛЕКТИВНОСТЬ

TDLAS и лазерные датчики метана могут обнаруживать метан в очень низких концентрациях, часто на уровне частей на миллион (ppm) или частей на миллиард (ppb). Их способность настраиваться на определенные линии поглощения обеспечивает высокую селективность, позволяя отличать метан от других газов.

БЫСТРОЕ ВРЕМЯ ОТКЛИКА

Возможность измерения этих датчиков в режиме реального времени позволяет быстро обнаруживать и контролировать уровни метана, что имеет решающее значение для приложений, где необходима своевременная информация, таких как обнаружение утечек и промышленная безопасность.

НЕИНВАЗИВНЫЙ И НЕРАЗРУШАЮЩИЙ

Эти датчики являются неинвазивными и неразрушающими, то есть не изменяют и не уничтожают пробу газа. Это полезно для непрерывного мониторинга и приложений, в которых необходимо поддерживать целостность пробы.

ПРОЧНОСТЬ И НАДЕЖНОСТЬ

Разработанные для работы в различных условиях окружающей среды, TDLAS и лазерные датчики метана подходят для полевого и промышленного применения. Их прочность и надежность обеспечивают стабильную работу в течение длительного времени.

НИЗКИЕ РАСХОДЫ

По сравнению с некоторыми традиционными методами обнаружения газа эти датчики требуют минимального обслуживания. Отсутствие движущихся частей и стабильность лазерного источника способствуют их долгосрочной надежности.

Сравнение с другими датчиками метана

МЕТАЛЛООКСИДНО-ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ (МОП) ДАТЧИКИ

Преимущества :

• Прочный и долговечный
• Экономически эффективным

Недостатки :

• Более низкая чувствительность и селективность по сравнению с TDLAS и лазерными датчиками.
• Влияние условий окружающей среды, таких как температура и влажность.
• Требует частой калибровки

КАТАЛИТИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ СГОРАНИЯ

Преимущества :

• Подходит для обнаружения горючих газов.
• Может работать в суровых условиях

Недостатки :

• Более низкая чувствительность и селективность
• Под влиянием условий окружающей среды
• Требует частой калибровки и обслуживания.

ИНФРАКРАСНЫЕ (ИК) ДАТЧИКИ

Преимущества :

• Хорошая чувствительность и избирательность.
• Бесконтактное измерение

Недостатки :

• Более высокая стоимость по сравнению с МОП- и электрохимическими датчиками.
• Более крупная и сложная конструкция

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ

Преимущества :

• Низкая стоимость
• Простой и компактный дизайн

Недостатки :

• Более низкая чувствительность по сравнению с TDLAS и лазерными датчиками.
• Ограниченная селективность, могут влиять другие газы
• Требует частой калибровки и обслуживания.

Таблица: Сравнение технологий датчиков метана

Тип датчика	Чувствительность	Селективность	Время отклика	Обслуживание	Расходы	Надежность
ТДЛАС/лазер	Высокий	Высокий	Быстрый	Низкий	Высокий	Высокий
Электрохимический	Середина	Середина	Середина	Высокий	Низкий	Середина
МОС	Середина	Середина	Середина	Середина	Низкий	Высокий
Каталитическое сжигание	Середина	Середина	Быстрый	Высокий	Середина	Высокий
ИК	Высокий	Высокий	Середина	Низкий	Высокий	Высокий

Подробнее о датчике метана TDLAS: что такое датчик метана TDLAS, понимание технологии и ее применения