1654nm激光器在甲烷遙測、定點式甲烷濃度檢測以及分布式甲烷濃度檢測中具有顯著優勢,主要得益于其波長與甲烷的吸收特性高度匹配。
1.甲烷吸收峰:
甲烷在近紅外波段有多個吸收峰,其中1654nm(或1653.7nm)是甲烷的一個強吸收峰,適用于高靈敏度檢測。
該波長與甲烷的吸收特性高度匹配,能夠有效避免其他氣體的干擾。
2.抗干擾能力強:
1654nm波段對水蒸氣、二氧化碳等常見氣體的吸收較弱,減少了環境因素的干擾。
3.適用性廣:
可用于開放光路遙測、定點檢測和分布式檢測,滿足不同場景的需求。
二、1654nm激光器技術實現方式:
1.光源:
使用1654nm半導體激光器或光纖激光器,具有體積小、功耗低、波長穩定等特點。
2.檢測方法:
直接吸收光譜法:通過測量激光穿過氣體后的光強衰減,計算甲烷濃度。
波長調制法(WMS):對激光器進行高頻調制,提高檢測靈敏度和抗干擾能力。
光纖傳感:將激光通過光纖傳輸,實現遠程或分布式檢測。
3.數據處理:
使用光譜分析算法(如最小二乘法、卡爾曼濾波等)提取甲烷吸收信號。
結合溫度、壓力補償模型,提高測量精度。
三、1654nm激光器典型應用案例:
1.油田甲烷泄漏監測:
在油田區域部署1654nm激光器,實時監測甲烷泄漏,減少環境污染和安全隱患。
2.礦井安全監測:
在礦井中安裝定點式甲烷檢測系統,預防瓦斯爆炸事故。
3.城市燃氣管道檢測:
使用分布式光纖傳感技術,監測長距離燃氣管道的甲烷泄漏情況。
4.溫室氣體排放監測:
在農田、沼氣池等場所,遙測甲烷排放量,支持碳減排研究。
