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激光氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)探討
激光氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)由激光收發(fā)裝置、反射裝置、固定支架等組成，采用激光吸收光譜技術(shù)（TDLAS）原理，對位于激光收發(fā)裝置和反射裝置之間的甲烷氣體濃度進(jìn)行遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)在線監(jiān)測，并具有信號采集、轉(zhuǎn)換、發(fā)送等功能的儀器。該儀器具有長距離監(jiān)測范圍，只需單側(cè)供電和布線，現(xiàn)場聲光報(bào)警，并可進(jìn)行后臺電腦監(jiān)控。
通過對儀器進(jìn)行改進(jìn)，如使用新型的電流驅(qū)動器，它提供了從電壓情況下的低噪音電流。還設(shè)計(jì)低噪音激光驅(qū)動和其他電子設(shè)備，降低整個(gè)系統(tǒng)的噪音。很多因素使得噪音超過檢測器限度，特別是窄帶電子噪音和光學(xué)干涉條紋。
激光氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)的操作軟件可控制監(jiān)測儀的操作并實(shí)時(shí)處理數(shù)據(jù)。不同的激光電流斜率由軟件定義，然后對檢測到的信號采樣，同步求平均，測得的溫度和壓力的曲線，與計(jì)算出的吸收值擬合，可以對多種氣體混合比實(shí)時(shí)記錄。數(shù)據(jù)采樣頻率記錄，大有效數(shù)據(jù)率由泵抽速和吸收池的大小決定。實(shí)驗(yàn)過程中一些情況，比如閥門開關(guān)或背景消減，也可由軟件控制。
儀器適用在各種環(huán)境中，無論是在實(shí)驗(yàn)室還是在野外實(shí)驗(yàn)中。野外現(xiàn)場包括偏遠(yuǎn)位置或在移動平臺上。移動型設(shè)備可配備多種氣相儀器以及測量顆粒物和較重的有機(jī)化合物配套儀器。如測量天然氣中的甲烷排放，或者測量兩種氣體示蹤物，可以測量示蹤氣體以及甲烷。另外，通過測量乙烷還可以區(qū)分來自天然氣設(shè)施的甲烷和來自生物來源的甲烷。
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