摘要：为实现对危化品气体泄漏的实时、远距离、非接触性监测,提高监测效率和精度,研制了一种多组分气体激光遥测系统。基于波长调制光谱技术,利用STM32芯片结合自主设计的驱动电路对激光器进行控制,采用不同的调制频率分别提取甲烷、氨气、乙炔的二次谐波信号,实现混合气体的同步、实时、远距离遥测。采用光强调制幅度归一化的波长调制光谱技术使遥测结果免受回波激光对信号强度的影响。实验测量表明本系统对甲烷、氨气、乙炔的探测下限分别可以达到87 ppm·m、212 ppm·m、12 ppm·m,测量误差小于10%。测量不同距离下的遥测信号,遥测距离至少可达40 m。本系统为激光痕量气体检测研究与应用提供了一种多气体、实时、同步、高灵敏度、远距离、性能稳定的遥测解决方案,能够广泛应用于矿山灾害气体监测预警,危化品场站和运输管网等场合的气体泄漏监测预警。

摘要：采用可调谐半导体激光吸收光谱技术分析了气体浓度与谐波强度之间的关系,并设计了多组分气体长距离输送系统对矿山有害气体进行远程实时监控,实现千米外对矿井环境内多种气体的实时浓度监测。在理论推导的基础上,对矿井中可能出现的一氧化碳气体(CO)、二氧化碳气体(CO_(2))、甲烷气体(CH_4)和乙烯气体(C_(2)H_4)四种气体进行了标定,获得了浓度标定曲线及检测下限,检测下限均可达到10^(-4)以下。对甲烷气体标定得到的线性相关系数R达到0.99554,检测下限为2.2×10^(-6),探测的稳定度为0.137%。在矿井应用中,长时间监测结果与矿方所拥有的气体检测系统检测到的数据变化趋势一致,随机抽取样本与第三方检测结果误差在5%以内。该多组分气体监测系统具有准确度高、监测限低和稳定性好等优点,可为矿山气体安全提供可靠的数据支持。

摘要：为了提高环境气体监测精度,降低设备维护成本需求,设计了一种多组分气体同时或近同时在线检测系统。该系统基于TDLAS技术采用DFB可调谐激光测量气体浓度,能够实现760 nm O_2和2 326 nm CO混合气体同时在线监测。设计发射单元、接收单元等模块,分析TDLAS可调谐激光检测、PID温度控制、锁相检测原理。结合火电厂烟道氧量浓度测试,对系统进行了验证。实验结果表明:与传统的工业气体测量装置相比,该系统能获得更高的精度、更快的响应速度以及良好的稳定性,适应恶劣环境能力强,具有较好的实用性及可行性。

摘要：多组分气体分布状态的预测和评估对于好氧通风工程的设计和运行具有重要现实意义。垃圾土中多组分气体压力和浓度的定量表征是弄清气体分布状态的基础。以两个典型垃圾填埋场(赤壁和北洋桥)为背景,开展了注气过程中多组分气体压力和浓度的现场监测试验,提出了修正后的气体分压与各组分浓度之间的定量表征关系,对比分析了ES(equation of state)模型和MES(modified equation of state)模型预测各组分气体压力与浓度的可靠性。结果表明:两组试验结果各组分气体压力与浓度都符合MES模型,各组分气体压力和浓度之间都存在线性关系;结合监测数据和模型分析发现:ES模型得到的分压值高于MES模型,表明监测得到的气体压力较理想值偏低;甲烷、二氧化碳、氧气和氮气压力差值分别为:1.75~1691 Pa、63.77~1014.05 Pa、50.19~707.98 Pa、907.81~7158.53 Pa。以上结果为好氧通风过程中多组分气体分布状态的评估提供了关键理论支撑。

摘要：针对多组分TDLAS激光气体检测系统的需求,本文设计了一种用于多组分气体(CO2,CO,CH4)检测的网络化数据处理系统。基于IMX6和嵌入式Linux系统开发数据处理程序,获取TDLAS检测模块的多组分气体检测数据并对其进行分类,分别计算出各成分气体的浓度用于显示和用户交互,同时将检测结果通过TCP协议发送到PC端的服务器程序中实现数据网络化,便于数据存储和后续处理。本系统集成度高,体积小,便于移动布置,可以推广到各种需要进行数据处理的TDLAS气体检测系统中。

摘要：介绍了一种基于差分吸收光谱技术(DOAS)的烟气浓度反演方法,将该方法应用于实际的多组分气体检测中。文中使用短光程和分辨率较低的国产光谱仪,在信噪比较低的情况下,应用DOAS算法,设计了基于最小二乘法的NO和SO2混合气体浓度计算方法;详细介绍了NO和SO2气体的差分吸收截面获取方法,详述了SO2和NO混合气体在不同波段的浓度反演方法;在常温常压下,实现了单组分SO2、NO气体和混合气体的在线实时监测。实验结果表明,方法能够检测短光程下(300mm)的单组分SO2、NO气体和混合气体,检测结果比较稳定,误差较小。

摘要：含有可分凝组分的气体,在压缩机的压缩过程和冷却器的冷却过程中会出现某些组分凝析,使得混合气组分发生变化,影响混合气的热力学性质和物理性质,从而影响压缩机的工作。本文将对混合气的参数、状态方程和相平衡进行理论分析。

摘要：深部咸水层封存CO_(2)因操作过程简单,技术相对成熟的优势而被广泛关注,CO_(2)在深部咸水层中的溶解度对合理选择CO_(2)封存区域以及制定封存方案至关重要。针对以往模型只考虑单组分气体(CO_(2))在咸水中溶解度的计算,多组分气体在咸水中溶解度的计算研究较少,而封存气体多为烟道气(CO_(2)-N_(2)),导致目前未考虑多组分气体的CO_(2)在咸水中溶解度的影响因素评价尚不完善等问题。选择多组分气体在咸水中溶解度计算较为准确的模型(Zhang模型),在准确计算CO_(2)溶解度的基础上,评价不同的温度、压力、盐浓度、盐种类、CO_(2)浓度对CO_(2)溶解度的影响,并将这些因素对CO_(2)溶解度的影响程度进行排序。研究结果表明,在选择CO_(2)封存区域时,尽量选择地层压力高、地层温度高、矿化度低、地层水为KCl水型的区块;对溶解度的影响程度排名前3位的影响因素是CO_(2)的浓度、温度和压力,在封存过程中需尽量对CO_(2)提纯,提高注采比和地层压力。研究弥补了目前CO_(2)在咸水层中影响因素评价的缺陷,对于CO_(2)地质封存区块选择以及封存方案的设计具有指导意义。