激光甲烷气体检测技术的优势及产品特点
激光甲烷气体检测技术的优势及产品特点
激光甲烷气体检测技术的优势
相比其他种类的甲烷气体检测技术,激光甲烷气体检测技术及产品具有如下明显的优势:
(1)产品全寿命周期长,运维成本低
常规的半导体式、催化燃烧式探头的使用寿命均在1-2年之间,激光探头则为5-10年,使用寿命是前者的至少5倍。更长的全寿命使用周期可以有效地保护客户投资,降低运维成本,提升客户项目长期运作收益。
(2)无不同气体间的交叉干扰,环境适应性更好
基于化学反应工作原理,电化学和催化燃烧式探头对与与甲烷气体化学性质相似的气体种类(如H2S)均有反应,气体间交叉干扰较大,经常会引发误报警。红外和激光式传感器是基于光谱吸收原理(TDLAS),即利用目标气体对某一特定频率光的能量产生吸收这一特征来做检测的,两者的差别主要在于红外传感器的特征吸收光谱较宽,一般达到上千兆赫兹,这导致红外传感器无法很好的分辨特征吸收谱相近或重叠的气体种类,也存在较大的气体间交叉干扰问题。而激光器一般采用单模DFB激光器,线宽窄,通常<10兆赫兹,窄的特征吸收光谱确保了气体种类选择的唯一性,气体间交叉干扰低,灵敏度高。此外,水汽的红外吸收光谱以带状连续存在,覆盖较宽,红外传感器对水汽的抗干扰能力弱,而在温差较大的环境中,不宜选择半导体式报警器。综上所述,激光式传感器的环境适应性更好。
(3)装调简便,免校准,免维护
由于化学反应对湿度、温度,压力以及环境(背景)气体敏感,电化学/热催化传感器经常会因多种原因引起零点漂移,使得校正周期极短,一般7~10天就需要校准一次,使用维护工作量大,成本高。激光式传感器基于TDLAS光谱吸收原理,激光器在TEC控温组件的支持下可以长期稳定工作,不受压力,温度和湿度变化的影响,一般在3~5年内,免维护,免调校。
(4)量程宽,动态范围高
传统甲烷气体检测技术或只能检测低浓度的气体,或只能检测高浓度的气体,而在很多实际应用中,客户需要较高的动态测量范围,如果使用化学传产器,需要安装不同量程的传感器,既增加成本,又不便使用。而激光传感器的测量范围从0~100% VOL,可以满足绝大多数市场应用和客户需求。
应用领域
- 煤矿安全监测;
- 商业楼宇燃气管网安全监测
- 城市综合管廊,燃气、电力等行业管网泄漏监测;
- 化工园区安全监测;
- 消防相关安监及检测领域。
不同甲烷气体检测技术间主要性能对比
检测方式 |
催化燃烧式 |
红外式 |
激光式 |
测量方式 |
接触式测量 |
非接触式测量 |
非接触式测量 |
气体选择性 |
无针对性 |
无针对性 |
特定目标气体 |
响应时间 |
≤30s |
≤10s |
≤10s |
长期稳定性 |
易漂移、 易中毒、 易损耗 |
无漂移,易受环境水汽以及露点干扰 |
无漂移 |
使用寿命 |
1-2 年 |
5-10 年 |
5-10 年 |
是否本安 |
否 |
是 |
是 |
量程范围 |
0-100%LEL |
0-100%LEL,0~100%VOL可选 |
0-100%LEL,0~100%VOL可选 0-100%VOL 可 调 |
精度 |
≤±%6@5% |
≤±2% FS |
0~1%,≤±0.05%;1%~100%,≤±5%真值 |
可维护性 |
7天校准一次,1~2年需更换 |
需定期校准 |
免校准,免维护 |
成本 |
前期采购成本低,后期需周期校准,维护 以及更换,综合成本高 |
前期采购成本较高,后期需周期校准,性性能较激光式有明显不足,性价比较低 |
前期采购成本较高,3~5年内无需校准,维护和替换成本,综合成本低,性价比较高 |