TDLAS气体探测技术及其典型应用

从石油、化工、冶金、煤矿、地下管廊、九小场所到千家万户的厨房，对可燃气体、有毒有害气体进行监测和预警的需求从未停止过。

针对不同领域的气体监测，我们会选择不同原理的气体传感器，半导体式、催化燃烧式、电化学式、NDIR红外式等等，这些类型的传感器因其各自的特点有不同的适用场景。

拿甲烷气体来说，现在国内外市场上的甲烷传感器种类繁多，相比于传统的半导体式、催化燃烧式，TDLAS调谐激光式是一种更为高端的甲烷测量方法，也是目前最有前景的一种甲烷监测技术。

可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）技术主要利用气体分子对激光的选择性吸收特性，通过调制半导体激光器的出射光波长，分析经过气体后的激光光谱来计算气体浓度。

通过调节发射激光的波长，使其与待测气体（比如：甲烷）的某个特定吸收波长重合，分子会吸收激光的能量被激发（更强的振动），从而使穿过气团的光强减弱，被探测器接收到，进而识别待测气体的存在并精确测量其浓度。而其他的非待测气体（比如：水蒸汽）因为吸收波长不与激光波长重合，不会因为吸收激光被激发，也就不会被探测到，从而避免了干扰。

1、工业过程气体检测

目前激光气体分析类仪器已在石油、化工、冶金等重要工业领域有成熟的应用和整体解决方案，成为工业过程控制自动化系统的重要组成部分。结合激光光谱的单线波长扫描技术，激光气体分析仪具有了较高的气体分辨率和抗背景干扰性能，测量结果比抽取式取样更具代表性，响应速度更快，更加符合工业过程自动化控制的需求。

2、燃气安全监测

基于TDLAS技术来探测甲烷气体时，对甲烷具有唯一选择性，即只对甲烷气体有响应，因此不受非被测气体和环境干扰，结果准确。因此，激光气体探测类仪器也在燃气公司、使用燃气作为燃料的各类场所得以应用，特别是城市天然气管线、变送站、加气站、地下综合管廊等，尤其适用于架空管线、狭窄空间、餐饮厨房等存在燃气泄漏风险的场所。

3、煤矿安全监测

瓦斯事故严重威胁这煤矿的生产安全，甲烷传感器是监测煤矿瓦斯浓度的重要设备，目前煤矿井下广泛使用的甲烷传感器普遍存在易受其他气体干扰、调校周期短等短板，激光甲烷传感器因其高精度、稳定性强、响应速度快、无需调校等特点，更好地满足了现代煤矿对安全高效生产的需求。