基于TDLAS的天然氣泄漏檢測技術(shù)研究.pdf

1、天然氣開采、處理和輸送作為一項高技術(shù)、高風(fēng)險的生產(chǎn)活動，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)檢測方法存在不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測、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)用到對天然氣泄漏檢測中來，結(jié)合波長調(diào)制技術(shù)（WMS）、微弱信號檢測處理技術(shù)、開放長光程等相關(guān)技術(shù)方法，制定了對天然氣集輸站場、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)完成了信號發(fā)生器的開發(fā)設(shè)計，實(shí)現(xiàn)了正弦、鋸齒信號的產(chǎn)生、濾波和倍頻功能，滿足了波長調(diào)制技術(shù)的需要；并研究了DFB激光器的相關(guān)技術(shù)，對激光器輸出波長進(jìn)行了調(diào)節(jié)，使激光器輸出波長與CH4和H2S的吸收線相對應(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，并用此方法對實(shí)驗數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理。 最后用不同濃度的CH4和H2S對系統(tǒng)進(jìn)行了測試，證明該方