石油和天然气红外成像检漏

石油和天然气泄漏后容易引起火灾、爆炸事故,发展快速、有效的石油和天然气红外成像检漏技术具有重要意义。通过对石油和天然气泄漏成分及其红外吸收特性的分析,将成像检漏系统的光谱响应波段选取为3.2~3.5 μm。针对气体目标的运动、扩散特点,研究了基于背景动态范围压缩的方法和基于气体边缘迁移的方法,对成像检漏演示系统的输出图像进行实时增强处理,实验表明两种增强算法提高了气体成像检漏的能力。     

车载甲烷巡检仪的光路优化设计与系统实现

多次反射腔体是激光吸收光谱气体传感器的核心组件,其结构和性能直接影响到整个设备的灵敏度和稳定性.分析了White腔、Herriott腔、CEAS腔等国内外主要应用的多次反射腔体的设计方案和工作原理,设计和制作了96次反射腔体,并应用在车载激光甲烷巡检仪上.通过燃气公司的实际应用表明,该设备极大地提高了燃气巡检的效率,缩短了燃气巡检的周期,有效地减少了爆燃事故的发生.     

基于开放式激光甲烷气体探测系统的研究

本文介绍了一种开放式激光甲烷气体探测系统.该系统采用先进的可调谐半导体激光吸收光谱技术,具有响应速度快、灵敏度高、抗电磁干扰能力强、抗其它气体干扰等优点.该系统在石油石化等场合进行监测,在有甲烷气体泄漏发生时,及时输出报警信号,以便采取进一步的预防、补救措施,从而有效地预防甲烷气体泄漏事故的发生,保障人民财产的安全和社会的稳定.该系统已经在某天然气公司投入使用,具有推广应用价值.     

热像仪探测泄漏气体的信噪比建模与测试

建立了能够定量预测热像仪探测泄漏气体能力的信噪比（SNR）与气体浓度（C）模型SNR-C,利用该模型对制冷热像仪GasFindIRTM在SNR=1时对应的甲烷气体浓度进行预测,预测数据与实际测试数据吻合。搭建了SNR-C室内测试装置,测试了非制冷热像仪Photon320在以298、303、308、313和318 K面源黑体为背景时探测乙烯气体的SNR-C曲线。数据分析发现,Photon 320在SNR5时,实测与预测乙烯浓度在各黑体背景温度下均比较接近。在SNR=5时,模型预测的乙烯气体浓度分别为3146、987、570、394和298 ppm,该变化规律与实际测量结果一致。建立的SNR-C模型能预测热像仪探测气体的能力,而搭建的测试装置能定量测量热像仪探测泄漏气体时信噪比与气体浓度之间的变化关系,可用于热像仪探测泄漏气体的室内性能测试。     

一种电控可变波长的多气体红外传感器

设计了一种电控可变波长的多气体红外传感器,此传感器包括电源电路、红外光源、测量气室、电控可变波长探测器(此探测器的探测波长会随着控制电压的变化而变化)、DA转换电路、电压控制电路、信号放大和滤波电路、AD转换电路、微处理器和信号输出模块组成。红外光源发出宽带的红外光,通过调节电压来改变探测器前面的法布里-伯罗腔滤光器的腔长,使不同气体的吸收峰的光被探测器接收,如甲烷、二氧化碳等,从而达到测量不同气体的目的。该系统采用先进的红外吸收光谱技术,具有测量气体可变、灵敏度高、抗干扰能力强、响应时间短等特点,同时由于信号和参考使用的是同一探测器,因而可以消除温度对探测器的影响及探测器失配等问题。