TDLAS,即可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜。該技術(shù)主要是利用可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器的窄線寬和波長(zhǎng)隨注入電流改變的特性實(shí)現(xiàn)對(duì)分子的單個(gè)或幾個(gè)距離很近很難分辨的吸收線進(jìn)行測(cè)量。
它的主要特點(diǎn)包括:
(1) 高選擇性,高分辨率的光譜技術(shù),由于分子光譜的“指紋”特征,它不受其它氣體的干擾。這一特性與其它方法相比有明顯的優(yōu)勢(shì)。
(2) 它是一種對(duì)所有在紅外有吸收的活躍分子都有效的通用技術(shù),同樣的儀器可以方便的改成測(cè)量其它組分的儀器,只需要改變激光器和標(biāo)準(zhǔn)氣。由于這個(gè)特點(diǎn),很容易就能將其改成同時(shí)測(cè)量多組分的儀器。
(3) 它具有速度快,靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)。在不失靈敏度的情況下,其時(shí)間分辨率可以在ms量級(jí)。應(yīng)用該技術(shù)的主要領(lǐng)域有:分子光譜研究、工業(yè)過(guò)程監(jiān)測(cè)控制、燃燒過(guò)程診斷分析、發(fā)動(dòng)機(jī)功率和機(jī)動(dòng)車尾氣測(cè)量、爆炸檢測(cè)、大氣中痕量污染氣體監(jiān)測(cè)等。
目前國(guó)內(nèi)甲烷檢測(cè)的技術(shù)手段主要是半導(dǎo)體傳感器檢測(cè)法和化學(xué)方法。這些傳統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)維護(hù)頻繁、維護(hù)費(fèi)用高難度大、探頭介質(zhì)易失效、靈敏度低、不能連續(xù)檢測(cè)。國(guó)外當(dāng)前對(duì)天然氣泄漏檢測(cè)的主要研究方向是利用激光、光電傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)的主動(dòng)光電檢測(cè)技術(shù)以及利用泄漏氣體的吸收輻射特性實(shí)現(xiàn)的被動(dòng)光電檢測(cè)技術(shù);赥DLAS(可調(diào)諧二極管激光吸收光譜法)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)甲烷泄漏的連續(xù)測(cè)量,具有高時(shí)間分辨率、高靈敏度檢測(cè)的特點(diǎn),不但減小了系統(tǒng)的維護(hù)費(fèi)用,降低了維護(hù)難度,且不需要任何的預(yù)處理,順應(yīng)了高效快速、高靈敏度、實(shí)時(shí)連續(xù)的氣體濃度檢測(cè)趨勢(shì)。
TDLAS主要由可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器、信號(hào)發(fā)生器、光電探測(cè)器、數(shù)據(jù)采集卡和電腦構(gòu)成,如下圖所示。

由于TDLAS中激光器所發(fā)出的信號(hào)頻率根據(jù)應(yīng)用不一樣,從幾十KHZ到10MHZ不等,通道數(shù)一般需要1通道到4通道,由于數(shù)據(jù)采集卡的垂直分辨率直接決定了整個(gè)系統(tǒng)的精度,所以最好選擇16bits的數(shù)據(jù)采集卡。根據(jù)這樣的要求,Spectrum的M2i.49系列非常適合TDLAS上的應(yīng)用,M2i.49系列從10MS/s-60MS/s,最高能支持8通道同步采集,16bit的垂直分辨率,這在同類型數(shù)據(jù)采集卡中也是非常少見(jiàn)的,另外,由于其信噪比和通道間的串?dāng)_控制得非常好,使得其非常適合在TDLAS上的應(yīng)用。

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