气体勘探器广泛用于监测甲烷浓度和走漏勘探
天然气首要由甲烷组成,被广泛用于发电。甲烷是一种温室气体,具有高度易燃性,能够与空气构成爆破性混合物。在天然气挖掘、运送和发电过程中勘探走漏是至关重要的,由于甲烷走漏或许导致破坏性成果。
在化学工业中,甲醇、合成气、乙酸和其他商用化学品的出产,都依赖于甲烷气体传感器来承认出产过程是否有用且安全地运转。甲烷或许影响人的健康和环境,所以丈量大气中的甲烷水平来监测环境条件的改变也变得越来越重要。
商用气体勘探技能
商场上有各式各样的甲烷气体勘探器和传感器,它们各有优缺陷:
电化学传感器
电化学传感器经过甲烷与电极的腐蚀或氧化反响产生电流,该电流的巨细可用于确认气体浓度。由于电极是暴露在大气中的,或许产生化学污染和腐蚀,因此电化学传感器需求常常替换。
氢火焰离子化勘探器(FID)
FID运用氢火焰来电离甲烷气体,电离的气领会产生电流,核算该电流能够确认气体浓度。虽然FID准确且快速,但它们需求明火、氢气源和纯洁空气供给,这意味着FID并不合适某些使用。
催化传感器
催化传感器经过催化氧气和甲烷的反响,产生的热量会引起传感器中的电阻改变,由此能够丈量甲烷浓度。虽然催化传感器巩固且廉价,但运转时对氧气的需求是必不可少的,并且它们易受污染、中毒和烧结。因此需求频频地校准和替换。
半导体传感器
作业原理与催化传感器相似,半导体传感器与甲烷反响,引起电阻改变,以此来核算气体浓度。与催化传感器相同,半导体传感器也易受污染和中毒。
红外传感器
红外传感器使用红外光束勘探和丈量大气中存在的任何气体。虽然红外传感器比其他传感器贵一点,但它们耐久经用。因此,红外传感器已成为勘探各种气体的首要技能。
红外传感器是甲烷勘探的首选技能
非涣散红外(NDIR)传感器一般由IR源、IR勘探器、采样腔和滤光器组成。一般,包括参阅气体的第二个腔与采样腔平行运转。
IR光透过大气采样腔施加到勘探器上。采样腔中的甲烷气领会吸收特定波长的IR光。勘探器前面的滤光器会阻挡掉非所选波长的光,因此勘探器仅丈量指定波长的衰减改变,(使用气体浓度与吸收强度的联系)可确认存在的甲烷浓度。
与其它气体勘探技能比较,红外传感器具有许多长处:它们具有内置的毛病安全体系,这是由于它们能够用小信号代表高浓度气体,而在其他传感器中,小信号或无信号意味着零或低浓度。假如勘探器产生毛病或失灵,则不会记载IR辐射,这将触发警报。
NDIR传感器也比需求焚烧混合气体的办法更准确。在某些情况下,NDIR传感器乃至答应一起存在两种可燃气体时,能够检测其间一种可燃气体组分。虽然当用户无法确认气体混合物是否易燃时,确实存在必定约束。
与其它可用类型的传感器不同,IR勘探器不与甲烷气体相互作用。大气中的气体和任何污染物仅与光束相互作用。因此,勘探器可密封以避免损坏,因此具有较长的运用寿命。
红外勘探器和其它传感器相同,也可提供准确的成果和快速的呼应时刻。半导体、催化、电化学传感器和FID都要求方针气体的浓度有必要低于爆破浓度的下限,可是IR传感器则能够完成0~100%气体浓度的准确核算。并且它们不需求外部气体或氧气来运转。
红外传感器也存在一些缺陷,它们或许会遭到压力和温度调理的晦气影响。虽然如此,先进的红外传感器现在能够进行压力和温度补偿,这意味着这种经用且牢靠的传感器下风现已最小化。IR传感器现在被选为甲烷和其他工业和环境相关气体的勘探办法。