基于TDLAS的天然氣泄漏檢測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、天然氣開(kāi)采、處理和輸送作為一項(xiàng)高技術(shù)、高風(fēng)險(xiǎn)的生產(chǎn)活動(dòng)，各種形式的天然氣泄漏成為影響環(huán)境與安全的隱患。由于傳統(tǒng)檢測(cè)方法存在不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)、響應(yīng)速度慢、精度低等弊端。因此，本文將具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、分辨率強(qiáng)的可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜（TDLAS）方法應(yīng)用到對(duì)天然氣泄漏檢測(cè)中來(lái)，結(jié)合波長(zhǎng)調(diào)制技術(shù)（WMS）、微弱信號(hào)檢測(cè)處理技術(shù)、開(kāi)放長(zhǎng)光程等相關(guān)技術(shù)方法，制定了對(duì)天然氣集輸站場(chǎng)、集輸管線和隧道泄漏CH4和H2S的高靈敏度、遠(yuǎn)距離連續(xù)監(jiān)

2、測(cè)方案。 根據(jù)TDLAS系統(tǒng)的需要，本論文基于單片機(jī)、DDS及鎖相環(huán)技術(shù)完成了信號(hào)發(fā)生器的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了正弦、鋸齒信號(hào)的產(chǎn)生、濾波和倍頻功能，滿(mǎn)足了波長(zhǎng)調(diào)制技術(shù)的需要；并研究了DFB激光器的相關(guān)技術(shù)，對(duì)激光器輸出波長(zhǎng)進(jìn)行了調(diào)節(jié)，使激光器輸出波長(zhǎng)與CH4和H2S的吸收線相對(duì)應(yīng)。根據(jù)系統(tǒng)噪聲特點(diǎn)，介紹了最小二乘線性擬合的數(shù)據(jù)處理方法，并用此方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理。 最后用不同濃度的CH4和H2S對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試，證明該方