光纤传感技术在烃类检测中的实验研究
光纤传感技术在石油化工行业中的应用研究
光纤传感技术在石油化工行业中的应用研究一、引言随着科技的发展和工业现代化的推进，石油化工行业的自动化程度越来越高，如何更好地监测及控制化工过程中的温度、压力、流量等各种参数就成为了行业关注的热点。
而光纤传感技术的出现不仅克服了传统的传感器存在的诸多缺点，而且还具有极高的稳定性和灵敏度，因此得到了越来越广泛的应用。
本文将探讨光纤传感技术在石油化工行业中的应用研究。
二、光纤传感技术的优势1.高稳定性：传统的传感器容易受到环境的影响而导致测量数据不准确，而光纤传感器利用光学原理进行测量，不受外界环境影响，具有高稳定性。
2.高灵敏度：光学传感器的灵敏度很高，这意味着它们可以检测到微小的物理变化，包括温度、压力、形状和振动等。
3.线性范围广：与传统传感器比较，光纤传感器的线性范围很广，因此，它们可以测量大量的变化，比如温度、压力、力量、振动和形状等。
三、光纤传感技术在石油化工行业中的应用1.温度测量在石油化工厂中，测量反应釜、管道、加热器等的温度是非常关键的，因为它对反应过程和设备运行的影响很大。
光纤传感技术可以准确地测量温度变化，即使在极端条件下也能保持高度的精度。
通过在管道和设备上安装光纤温度传感器，可以及时监测温度变化，提高化工生产的质量和效率。
2.压力测量在许多石油化工过程中，压力和流量控制至关重要。
为了获得高质量的产品和有效的工艺控制，必须准确地测量这些参数。
利用光纤传感技术的高稳定性，可以实现石油化工过程中对流体压力的监测和控制，提升产品质量和产能。
3.流量测量完整且准确地测量流量是石油化工生产的关键要素之一。
使用光纤传感技术的气体流量传感器可以实现高精度流量测量，然后根据数据进行反馈调整，以便对化工过程进行稳定的控制，保证质量稳定、生产效率高。
4.振动检测在石油化工设备的使用中，由于物料的流动或液体的蒸发等原因，很容易出现弦外之音，而这种情况往往表现为振动异常。
振动检测可帮助工程师们快速检测设备在安装、调整和使用过程中是否出现问题，光纤振动传感器不仅能够快速、准确地检测到设备的振动异常，而且可以远程实时监测异常情况，防止产生潜在的安全隐患。
基于光纤传感技术的气体检测方法研究
基于光纤传感技术的气体检测方法研究随着社会科技、工业生产和人口增长的发展，地球的环境问题已经引起我们的广泛关注。
其中，空气污染是现代生活中最普遍和最严重的问题之一。
为了保护环境和人类健康，我们需要准确、快速和可靠地监测大气污染物的浓度。
光纤传感技术是近年来应用于气体检测的一种新兴技术，它具有高灵敏度、高精度、高可靠性和高稳定性等优点，在大气污染监测、工业生产安全等方面具有广泛的应用前景。
一、光纤传感技术的原理和分类光纤传感技术是一种基于光学原理的传感技术。
它利用光纤传输光信号来实现物理、化学量的测量和监测。
光纤传感器分为有线光纤传感器和无线光纤传感器两类，其中有线光纤传感器分为两种基本类型：光纤波导型和光纤干涉型。
光纤波导型传感器基于光波在光纤波导中的传输进行测量。
当光纤波导中介质发生变化时，会改变光的传播速度和传播路径，从而改变传感器的光学性能。
光纤干涉型传感器则利用光干涉原理测量光纤信号，该传感器可以测量光强、相位、频率、波长等各种光学参数，具有极高的精度和灵敏度。
二、基于光纤传感技术的气体检测方法1. 光纤吸收传感技术这种技术利用大气污染物对光波长的吸收特性进行检测，通过测量光传输过程中的光强度变化，可以确定污染物的浓度。
该技术应用广泛，涵盖大气、水质、医学和工业等领域，目前已被用于监测NOx、SO2、O3等污染物。
2. 光纤拉曼散射传感技术该技术利用拉曼散射原理测量气体的浓度。
当激光照射到气体中时，气体分子的振动和旋转会使光子发生散射，生成拉曼光谱，其强度正比于气体浓度。
该技术精度高、响应速度快、可靠性强，已经广泛应用于空气质量监测、工业生产安全等领域。
3. 光纤偏振传感技术该技术利用光纤偏振器（Fiber Polirizer）检测气体浓度。
当气体分子与光线相互作用时，其偏振方向会发生改变，光纤的传输性能也会随之改变，通过检测光纤的透射强度和偏振方向的变化，可确定气体浓度。
三、光纤传感技术的应用前景光纤传感技术具有灵敏度高、精度高、响应速度快、环境适应性好等突出特点，在空气污染监测、工业生产安全、生物医学领域等方面都有广泛的应用前景。
光纤传感技术在油田监测领域中的应用
2019年第9期
光纤传感技术在油田监测领域中的应用
牟风明1 吕公河2 曹冰3* 王晨3 尚盈3
1.中石化地球物理公司胜利分公司 山东 东营 257000 2.中石化地球物理公司 北京 100020
3.山东省科学院激光研究所，齐鲁工业大学（山东省科学院） 山东 济南 250103 摘要：光纤传感技术是以光波为信息载体，光纤为传输介质来感测外界物理量变化的技术。当光波在光纤中传输时， 其功率、相位、波长、偏振态等参数会受外界环境影响而发生改变，通过检测光纤中传输的光波参数的变化，获得外界被 测量的信息。本文阐述了光纤传感技术在的温度、压力、多相流、地震检波等油田领域中的应用及国内外现状，然后指出 了光纤传感技术在油田应用中的巨大优势和广阔前景。 关键词：光纤传感技术 温度 压力 多相流 地震检波 油田
2 光纤传感技术在油田中的应用 2.1 光纤井下温度压力测试技术
对井下压力、温度等参数进行实时监测，是了解 井下油层的物理状态、优化采油技术方案、提高油气 采收率和产量的重要措施之一。根据传感范围及原理 可以分为分布式和点式传感技术。
2.1.1 分布式光纤测温技术 在光纤分布式温度测量（DTS）技术中，光纤不
Application of Optical Fiber Sensing Technology in Oilfield Monitoring Mou Fengming 1，Lv GongHe 2，Cao Bing 3 ，Wang Chen 3 ，Shang Ying 3 1.Shengli Branch of Sinopec Geophysics Company，Shandong Dongying 257000 Abstract：Optical fiber sensing technology is a technology that uses light wave as information carrier and optical fiber as transmission medium to sense changes in external physical quantities. When the light wave propagates in the optical fiber，its power， phase，wavelength，polarization state and other parameters will be changed by the external environment. By detecting the changes of the light wave parameters transmitted in the optical fiber，the information measured outside can be obtained. This paper describes the application of optical fiber sensing technology in oil fields such as temperature，pressure，multiphase flow，seismic detection and the current situation at home and abroad，and then points out the great advantages and broad prospects of optical fiber sensing technology in oil field application. Keywords：Optical Fiber Sensing Technology；Temperature；Pressure；Multiphase flow；Seismic geophone；Oil field
光纤传感技术在石油化工中的应用研究
光纤传感技术在石油化工中的应用研究随着现代科技的不断发展，光纤传感技术在石油化工中的应用越来越广泛。
光纤传感技术是指通过光学原理，利用光纤作为传感器来测量物理量的一种新型传感技术。
在石油化工领域中，光纤传感技术具有高精度、高灵敏度、实时监测、长寿命等特点，因此备受石油化工行业的关注和青睐。
本文将从光纤传感技术的原理、石油化工领域中的应用以及未来发展方向三个方面进行探讨。
一、光纤传感技术的原理光纤传感技术是一种基于光学原理的传感技术，它主要利用光纤内部的折射率变化来达到测量物理量的目的。
当光线在光纤内部传播时，由于光线与纤芯之间的反射率不同，光线就会发生反射和透射。
当光线遇到光纤内部存在的物理量的影响时，光线的反射和透射就会发生微小的变化，这种变化就可以被测量，进而得出物理量的大小。
这就是光纤传感技术的基本原理，也是其能够实现物理量高精度测量的关键所在。
二、光纤传感技术在石油化工领域中的应用1. 温度传感在石油化工中，各种化学反应需要在一定的温度范围内进行，严格控制温度对于反应的质量和产率都有着至关重要的影响。
传统的温度测量方法需要将测量仪器直接置于测量区域内，但这种方法存在着精度较低、易受干扰等缺点。
而光纤温度传感技术则能够解决这些问题。
利用光纤传感器可以将温度的变化转化为光信号的变化，通过检测光信号的变化就能够精确测量温度的变化情况，进而实现对温度的实时监测。
2. 压力传感在石油化工生产过程中，各个生产环节中都需要对压力进行实时测量。
传统的压力传感技术存在着多项问题，比如易受干扰、精度低等。
而光纤传感技术的应用则能够有效解决这些问题。
利用光纤传感器可以将压力的变化转化为光信号的变化，通过对光信号的变化进行检测就能够实现对压力的实时监测和测量。
3. 气体浓度传感石油化工生产中，存在着多种有毒有害气体，严重影响工人的身体健康。
因此，实时监测有害气体的浓度是至关重要的。
光纤传感技术的应用在此处显得尤为重要。
光纤传感技术在石油化工安全监测中的应用研究
光纤传感技术在石油化工安全监测中的应用研究随着现代工业的迅猛发展，石油化工行业对安全监测的需求也日益增加。
随之而来的是对新型监测技术的探索，以提高石油化工工艺的安全性和效率。
光纤传感技术作为一种新兴的监测技术，具备传感范围广、高精度、实时性好等特点，在石油化工安全监测领域得到了广泛研究和应用。
一、光纤传感技术的基本原理光纤传感技术是利用光纤作为传感元件，通过光信号与物理量相互作用，最终将物理量转化成光信号输出。
它主要依靠光纤的特殊结构和光的特性进行传输和检测。
在石油化工安全监测中，通过在光纤上引入特殊的物质或结构，可以实现对温度、压力、振动、电磁场等多种物理量的实时监测。
二、温度监测在石油化工工艺中，温度是一个重要的参数，对生产过程和设备安全具有重要意义。
光纤传感技术可以通过光纤的热传导效应和光纤的光衰减特性，实现对温度的高精度监测。
通过在光纤上引入光纤光栅传感器，可以实现对温度变化的快速响应和精确测量。
三、压力监测在石油化工过程中，液体和气体的压力是衡量工艺安全性的重要指标。
光纤传感技术可以利用光纤光栅或光纤布拉格光栅等传感器，通过测量光纤的压力变化来实现对压力的实时监测。
相比传统的压力传感器，光纤传感器具有体积小、抗干扰性强等优势，可以适用于狭小空间和复杂环境中的压力监测。
四、振动监测在石油化工设备运行过程中，常常伴随着振动现象，这不仅对设备寿命造成影响，还可能导致设备故障和事故发生。
光纤传感技术可以通过光纤光栅传感器等设备，实现对振动信号的高精度监测和分析。
通过对振动信号进行实时监测和处理，能够预测设备的故障、研判设备的可靠性，并可以根据预警进行相应的维护和修复。
五、泄漏监测石油化工过程中，泄漏事故往往给环境和人员带来重大的安全和健康风险。
光纤传感技术可以通过在地下或设备表面敷设光纤，并利用光纤光学特性和光纤长距离传输的特点，实现对泄漏的实时监测和定位。
通过监测光信号的强度变化和频率变化，可以准确判断是否发生泄漏，并及时采取措施进行处理，防止事故的发生和扩大。
光纤传感技术在烃类检测中实验研究
光纤传感技术在烃类检测中的实验研究摘要:本研究在调研了大量光纤传感技术文献的基础上,对用于烃类组分进行直接检测的气态烃光纤传感器进行理论研究,完成了技术方案路线的选择和初步设计,探索性进行光纤传感在流体检测方面的实验,为后续该技术开发打下良好的基础。
关键词:光纤传感光谱分析烃类勘查烃类检测中图分类号:te254.1 文献标识码:a 文章编号:1674-198x(2011)12(b)-0007-02本研究基于光纤传感技术和气体光谱吸收检测技术,初步研究设计了气态烃光纤传感器,提出了装置设计的总思路,建立了相应的实现模块。
海洋化探烃类检测的野外工作需要有相应的航次配合,重复采集样品几率很小,对现场技术也就提出了更高要求[1]。
1 基于光纤传感技术的气体吸收检测技术光纤传感器是一种把被测量的状态转变为可测的光信号的装置。
其原理为:由光发送器发出的光经源光纤引导至敏感元件。
光的某一性质受到被测量的调制,已调光经接收光纤耦合到光接收器,使光信号变为电信号,最后经信号处理得到所期待的被测量。
本文中使用的为传光型光纤传感器[2～3]。
非对称双原子和多原子分子气体(如等)在红外波段均有特征吸收峰,当激发光源覆盖一个或多个气体吸收线,光通过气体时将发生衰减:部分光被气体吸收,一部分光被气体散射,其衰减符合比尔－朗伯定律[4～5]:其中为传感长度;为摩尔吸收系数(与溶液浓度无关的一个常数);、为入射光强和出射光强。
此时如果和己知,那么通过检测和就可以测得气体的浓度[6～7]。
基于以上理论,本研究对气态烃光纤传感器进行了技术路线的选择和初步设计。
2 气态烃光纤传感器的初步设计本研究设计的气态烃光纤传感器与其配套装置,可实现海洋烃类快速探测与现场数据处理一体化,可实现对不同尺度、不同精度数据的综合解释和烃类异常的现场圈定。
2.1 技术的总体思路(1)采用气烃类光纤传感器对海水中进入气室的气体进行分析,测出样品中各种烃的含量,并将测量的结果传输到终端;(2)终端仪器对测出的数据进行分析,圈定异常,现场得到初步的评价结果。
光纤传感技术在石油化工工业中的应用分析
光纤传感技术在石油化工工业中的应用分析随着石油化工行业的不断发展，传感技术已成为石油化工工业生产控制中必不可少的手段之一。
而在传感技术中，光纤传感技术以其高精度、高稳定性、高实时性等优越性能，在石油化工工业中的应用也越来越广泛。
本文将从光纤传感技术的原理入手，分别介绍其在石油化工工业领域中的压力传感、温度传感和液位传感应用，并对其优缺点进行分析。
一、光纤传感技术的原理光纤传感技术是利用光纤的折射指数、衰减和相位等物理量随照射光的变化而变化的特性，对所需要传感的物理量进行定量或定性测量的技术。
其具有高精度、高稳定性、适用于复杂环境和长距离监测等优越性能。
光纤传感技术主要包括光纤光栅传感、布里渊散射光纤传感、拉曼光纤传感等。
二、光纤传感技术在石油化工工业中的应用2.1 压力传感应用在石油化工过程中，压力传感应用十分重要，一般的压力传感器可靠性较低，精度较低，操作难度较大。
而利用光纤光栅传感技术，可实现高精度的压力传感。
光栅传感器将光纤分成微小片段，每个片段的折射率都略有不同，当传感器受到外界压力作用时，光的传输规律会有所改变，最终通过对光的反射和干涉形成的光谱分析，可以精确地测量出压力值。
2.2 温度传感应用石油化工工业中的温度变化较大，传统的温度传感器易受干扰，并且难以测量到较长距离的温度变化。
而利用光纤的光学传感特性，可以实现对温度的测量。
光纤布里渊频移散射传感技术可以通过对反散射光信号的分析，实现对温度的测量。
同时，拉曼光谱技术和红外吸收光谱技术也可以实现光纤传感温度的测量。
2.3 液位传感应用石油化工过程中，液位传感也是至关重要的一环。
一般传统的液位传感器精度较低，并且受工作环境和液体原理性约束，不适用于大型液体储罐的液位实时监测。
而利用光纤传感技术，可以实现实时、高精度的液位监测。
用光纤传感液位计，主要是利用光纤附著在容器壁上的散射光信号特性进行液位的测量。
三、光纤传感技术应用优劣分析光纤传感技术应用于石油化工工业中的压力传感、温度传感和液位传感等方面，具有以下优点：3.1 高精度，精度可达到毫微米、毫克和0.01摄氏度以内。
光纤传感及其在石油工业中的应用研究
光纤传感及其在石油工业中的应用研究随着科技的不断进步，新型的光纤传感技术相继涌现，这种技术可以利用光信号来探测温度、压力、应变等物理参数。
它既可以实现实时监测，又能够大大提高传感器的精度和稳定性，受到了广泛的应用。
在石油工业中，光纤传感技术也能够为油田勘探、生产等领域带来更加先进、可靠的监测技术。
本文将对光纤传感技术及其在石油工业中的应用进行研究和探讨。
一、光纤传感技术的基本原理光纤传感技术是一种新型的测量技术，它基于光的传输和传播。
在光纤传感技术中，光的传输和传播会受到物理量的影响，如温度、压力、应变等。
因此，当物理量发生变化时，光的传输和传播的特性也会发生变化，通过对光的变化进行分析和处理，可以得到被监测物理量的信息。
光纤传感器主要分为两类：一类是光纤光学传感器，它是利用传统光学原理来进行测量，能够测量距离、角度、速度等物理量；另一类是光纤分布式传感器，它通过对光纤的全程进行监测，实现温度、压力、应变等物理量的实时监测。
二、光纤传感技术在石油工业中的应用光纤传感技术在石油工业中应用广泛，主要包括以下几个方面：1. 油井温度监测温度是影响油井生产的重要参数之一，而传统的温度监测技术存在着测量难度大、精度低、易受干扰等问题。
利用光纤传感技术可以实现对油井温度的实时监测，为油井操作提供重要的温度变化情况，以便采取相应的调整和管理。
2. 压力控制光纤传感器还可以实现对油井压力的实时监测。
在油井生产过程中，压力的变化会直接影响油井的产出和抽采功率。
通过光纤传感技术，可以实现对油井压力的变化进行监测和控制，保证油井的安全稳定运行。
3. 盐水注入控制在油井生产过程中，需要进行盐水注入以保持油田的水平平衡。
虽然传统的盐水注入控制系统可以实现自动化操作，但是这种系统存在着测量偏差大、反馈速度慢等问题。
而光纤传感技术可以实现对盐水注入的控制和监测，能够保证注入盐水的准确性和及时性。
4. 油井漏失监测在油井生产过程中，油井漏失是一个非常严重的问题。
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光纤传感技术在烃类检测中的实验研究
摘要:本研究在调研了大量光纤传感技术文献的基础上,对用于烃类组分进行直接检测的气态烃光纤传感器进行理论研究,完成了技术方案路线的选择和初步设计,探索性进行光纤传感在流体检测方面的实验,为后续该技术开发打下良好的基础。
关键词:光纤传感光谱分析烃类勘查烃类检测
本研究基于光纤传感技术和气体光谱吸收检测技术,初步研究设计了气态烃光纤传感器,提出了装置设计的总思路,建立了相应的实现模块。
海洋化探烃类检测的野外工作需要有相应的航次配合,重复采集样品几率很小,对现场技术也就提出了更高要求[1]。
1 基于光纤传感技术的气体吸收检测技术
光纤传感器是一种把被测量的状态转变为可测的光信号的装置。
其原理为:由光发送器发出的光经源光纤引导至敏感元件。
光的某一性质受到被测量的调制,已调光经接收光纤耦合到光接收器,使光信号变为电信号,最后经信号处理得到所期待的被测量。
本文中使用的为传光型光纤传感器[2～3]。
非对称双原子和多原子分子气体(如等)在红外波段均有特征吸收峰,当激发光源覆盖一个或多个气体吸收线,光通过气体时将发生衰减:部分光被气体吸收,一部分光被气体散射,其衰减符合比尔－朗伯
定律[4～5]:
其中L为传感长度;α为摩尔吸收系数(与溶液浓度无关的一个常数);I0、I为入射光强和出射光强。
此时如果L和α己知,那么通过检测I和I0就可以测得气体的浓度[6～7]。
基于以上理论,本研究对气态烃光纤传感器进行了技术路线的选择和初步设计。
2 气态烃光纤传感器的初步设计
本研究设计的气态烃光纤传感器与其配套装置,可实现海洋烃类快速探测与现场数据处理一体化,可实现对不同尺度、不同精度数据的综合解释和烃类异常的现场圈定。
2.1 技术的总体思路
(1)采用气烃类光纤传感器对海水中进入气室的气体进行分析,测出样品中各种烃的含量,并将测量的结果传输到终端;
(2)终端仪器对测出的数据进行分析,圈定异常,现场得到初步的
评价结果。
2.2 仪器的基本结构
气态烃光纤传感器由光谱分析检测腔(简称气室),光纤耦合器,光纤光栅滤波器,光电转换器和终端计算机等构成。
激光光源定时发出探测信号,经过光纤传到气室,气室中的烃类气体由于其吸收谱和激光纵模对应损耗大而被抑制[8];光信号经过光电转换器进入计算机进行光谱解析与记录,探测烃类含量。
实现模块如图1所示。
由于终端数据分析仪器较为精密,且测量结果受环境影响大,我们将前端的测量气室和终端数据分析仪器分离,中间用光纤进行连接。
如图2所示。
2.3 优点及创新性评价
目前,海洋油气勘探主要的方法是将海上采集的样品送实验室进行分析,期间烃类等挥发物质易发生逸散。
这些干扰因素带来得误差很难定量预测或估算,因而降低了室内测试数据结果的准确性、精度,相比而言,本装置可方便的进行海上现场勘探工作,不需将样品返回陆地,就大大的减小了由于运输中的干扰带来的误差,采用新技术提高了精确度。
可实现对不同层次,不同尺度、不同精度数据的综合解释和烃类异常的现场圈定,预测远景区并筛选靶区。
3 仪器调制实验研究3.1 实验概况
主要进行了以下工作:(1)完成制作一个系统激光光源;(2)模块实现并进行试验调制:成功装配了一套简单的光纤传感气体检测系统,完成了初步系统调试,并进行烃类气体的吸收检测试验。
(3)对实验中出现的情况进行分析解释并对系统进行优化改进。
3.2 实验内容
具体实验内容如下(按时间进行):
(1)激光光源的制作
其外形结构如图3中右侧白色“盒子”所示,在试验时我们采用的激光光源是单模(多模)的1310nm光纤收发器(型号为HTB-1100)[9],如图3中左下部分的集成电路(去掉外壳的内部结构)。
(如图3图4)
(2)烃类气体吸收检测试验
本次实验中,我们组建了一套简单的烃类气体吸收检测系统,整套系统由激光光源(单模<多模>的1310nm光纤收发器)、加工过的带接头光纤、光谱仪(PO加藤5330)、电源和样品注入器等组成。
实际仪器装配如图4所示。
实验时用加工过的带接头光纤将1310nm光纤收发器和光谱仪连接起来;初始化系统:即等待光谱仪工作稳定并手工调整光纤耦合度使光谱仪显示图像清晰,提高信噪比;装配好系统后,用注入器将样品注入加工过的光纤(在光纤FC接口处加工有样品注入口),等系统稳定后
即可从光谱仪的屏幕上看到分析结果,同时可储存本次结果。
(3)对烃类的感应
完成了调试光纤耦合度的调制工作后,用样品注入器将甲烷气体注入光纤接头的注入口,在光谱仪终端显示图像如图5(a)所示,对比未通入甲烷气体时的终端显示图像,图5(b),我们可以发现以下不同:(1)谱线的峰值由-45.3降低到-48.1;(2)在甲烷的特征谱线1330nm处吸收谱线有明显的波动;产生这些结果的原因分析可见下面内容。
(如图5)
(4)实验结果成因分析
1)实验开始时,由于光纤内存在一定量的空气,这些空气吸收了部分谱线,因此峰值为负值;峰值的降低是因为充入的气体对总的激光谱线都有一定的吸收,使得输出的能量减小,终端显示曲线峰值变小。
2)在1330nm处曲线有些波动,因为甲烷气体的吸收特征谱线为1330nm,也就是说甲烷在1330nm处的吸收强度最大,因此在1330nm 处曲线有下降的波动。
3)图中所示吸收的效果并不是很明显,分析原因如下:a、整个仪器的密闭性不强,造成甲烷注入后迅速向外扩散,使得浓度变小;b、激光与甲烷气体的接触次数太少——只有一次,吸收不够充分;
4)由上面几组图像,将其时间、曲线和坐标进行对比发现,存在着测量谱线的漂移(波峰由1313nm变为1315nm),分析原因为光谱仪因
使用时间长,温度升高,测量的精度发生变化,所以在仪器使用前需要对其进行初始化,输出稳定后再进行实验。
4 结论
通过本研究了解到光纤传感技术具有传光损耗小、抗电磁干扰能力强、灵敏度和线性度好、能在恶劣环境下进行非接触式、非破坏性以及远距离测量等特点,能很好地符合海上化探技术必须具备现场快速勘查的实时性、高精度、高灵敏度要求。
在此基础上,研究并初步设计了气态烃光纤传感器,并组建和一个简单的光纤传感气体检测系统,并进行调制实验。
本研究将能实现对海水的烃类含量现场实时分析,不需取样,提高了实效性。
本研究完成了气态烃光纤传感器技术方案路线选择和初步设计,是为后续的工作奠定基础。
此外,对后续工作提出以下建议:
(1)激光光源上,本研究使用的光源只有一个波段(1310nm),只能对甲烷气体检测有较好的反应,建议使用可调制的激光光源,可对应各烃类的特征谱线,进行全面的检测;
(2)分析实验,建议使用专业气室,并进出气口采用特殊的分子薄膜(分子筛)进行保护;使用环形腔,增加气体和激光的接触次数,以提高吸收量。
(3)本实验中使用的光谱为红外光谱,分析精度不能达到目标要求,建议后续工作中使用拉曼光谱(需麦克尔逊干涉调制),以提高精度。
参考文献
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