Na área da inspeção de segurança de gás, o monitoramento preciso, rápido e seguro de vazamentos de metano é uma necessidade fundamental para garantir a segurança pública. O detector de gás portátil tradicional, devido à necessidade de contato próximo com o ambiente de detecção, existe uma clara limitação em cenários especiais como tubos aéreos, espaços estreitos e outros, dificultando o equilíbrio entre a eficiência da detecção e a segurança do pessoal. O telemétrico de metano a laser baseia-se na tecnologia de espectroscopia de absorção a laser de diódodo sintonizável (TDLAS) para ultrapassar as limitações espaciais dos padrões de detecção tradicionais e alcançar o monitoramento remoto sem contato do gás metano. Seu princípio de funcionamento é construído em torno de um processo de ciclo fechado de emissão de laser, absorção de gás, recepção de sinais e análise de dados, capturando com precisão o espectro característico do gás metano para absorver sinais, combinando algoritmos otimizados para alcançar a análise quantitativa da concentração de vazamento, fornecendo suporte técnico eficiente e seguro para a inspeção de gás.

Fundamentos técnicos básicos: adaptação do princípio da tecnologia de absorção a laser de diodo sintonizável (TDLAS). A lógica central desta tecnologia é a utilização de propriedades de absorção seletiva de moléculas de gás para um laser de comprimento de onda específico para a detecção de gás, cujas principais vantagens são a ajustabilidade precisa e a alta monocoridade do comprimento de onda do laser. O gás metano tem picos de absorção fortes característicos perto de 1653nm na faixa de infravermelho próximo, e não há picos de absorção fortes de outros gases comuns perto dessa faixa, uma propriedade espectral que fornece uma base natural para a detecção específica de metano. O telemétrico de metano a laser, integrando um laser de diodo sintonizável com comprimento de onda específico, pode emitir com precisão um feixe de laser que coincide com o pico de absorção de características de metano, garantindo que responda apenas ao gás metano, evitando a interferência cruzada de outros gases como vapor de água e gases de escape de automóveis a nível de princípio, fornecendo garantias essenciais para a precisão da detecção.

Fluxo de trabalho em círculo fechado: análise completa da emissão de laser à saída de concentração. O processo de trabalho do instrumento pode ser dividido em quatro pontos principais: emissão de laser, transmissão de feixe e efeito de gás, recepção de sinal e processamento de dados. Primeiro, o laser de diodo sintonizável é controlado pelo módulo de accionamento incorporado ao instrumento, emitindo um feixe de laser de comprimento de onda específico (cerca de 1653 nm), enquanto o posicionamento de alvo auxiliado pelo laser de instrução garante que o feixe de laser aponte com precisão para a área de detecção. Em seguida, o raio laser atravessa o espaço a ser detectado (por exemplo, acima do tubo, na periferia do espaço estreito, etc.) e, se houver vazamento de metano nesse espaço, parte da energia do laser é absorvida seletivamente pelas moléculas de metano, o grau de absorção está relacionado positivamente com a concentração de metano e o comprimento da coluna de gás no caminho de propagação do laser. O feixe laser não absorvido é refletido depois de ser lançado para a superfície do objeto alvo e o feixe refletido é capturado pelo receptor incorporado ao instrumento.

Processamento de sinais e garantia de precisão: sinergias com a tecnologia WMS. O receptor converte o sinal laser refletido capturado em sinal elétrico e, em seguida, transmite para o módulo de processamento de dados principal. Para melhorar ainda mais a precisão da detecção, o instrumento integra a tecnologia espectral de modulação de comprimento de onda (WMS) para reforçar o sinal de absorção do gás metano através da modulação de alta frequência do comprimento de onda do laser, ao mesmo tempo que inibe a interferência do ruído de fundo para obter a captura precisa de pequenos sinais de vazamento. O módulo de processamento de dados baseia-se na lei de Lambert-Beer, combinando curvas de calibração pré-definidas e algoritmos para analisar o cálculo do sinal elétrico e, finalmente, obter o valor de concentração do gás metano em ppm * m (concentração - produto do comprimento do caminho), que reflete intuitivamente a concentração acumulada de metano na área de vazamento. Todo o processo de processamento de dados é rápido e eficiente, combinado com o design de detecção com um clique de gatilho para obter resultados de detecção instantâneos.

Vantagens técnicas derivadas do princípio e adaptação do design. Com base no princípio de trabalho acima, o telemétrico de metano a laser formou várias vantagens técnicas principais: o modo de detecção sem contato não requer que o pessoal de detecção esteja em um ambiente perigoso, combinado com a capacidade de telemetria remota, pode lidar facilmente com os cenários de difícil acesso do pessoal do tubo aéreo, espaço estreito e outros, para garantir fundamentalmente a segurança da inspeção; O princípio de absorção espectral específico garante que o instrumento responda apenas ao metano, evitando interferências cruzadas e melhorando a precisão da detecção; A aplicação da tecnologia WMS melhora significativamente a sensibilidade do instrumento para a captura precisa de vazamentos mínimos. Ao mesmo tempo, o design leve portátil do instrumento, o módulo de acionamento de baixo consumo, a tela gráfica LCD colorida e o design funcional são desenvolvidos em torno do princípio básico de trabalho, com base na garantia do desempenho da inspeção, melhorando a conveniência operacional e a capacidade de vida útil, adaptando-se às necessidades de inspeção de campo de longo tempo. Além disso, a integração da função de autodiagnóstico com a função de detecção de energia garante a estabilidade do trabalho do instrumento e a confiabilidade dos dados de detecção, monitorando em tempo real o estado do módulo principal, como emissão de laser e recepção de sinais.

O princípio de funcionamento do telemétrico de metano a laser é baseado na tecnologia de análise espectral, através do controle preciso do comprimento de onda do laser, captura de sinal eficiente e processamento algoritmico otimizado, para construir um sistema de monitoramento remoto de vazamento de metano eficiente, preciso e seguro. Suas principais vantagens derivam do uso preciso das propriedades espectrais das características do metano e da sinergia entre TDLAS e WMS, que ultrapassam as limitações espaciais das técnicas de detecção tradicionais e resolvem problemas de interferência em ambientes complexos.