Im Bereich der Gassicherheitsprüfung ist die präzise, schnelle und sichere Überwachung von Methanlecks eine zentrale Anforderung, um die öffentliche Sicherheit zu gewährleisten. Traditionelle tragbare Gasdetektoren müssen in enger Nähe mit der Prüfumgebung in speziellen Szenarien wie Luftleitungen und schmalen Räumen in Kontakt stehen, so dass es schwierig ist, die Effizienz der Prüfung und die Sicherheit des Personals zu berücksichtigen. Die Laser-Methane-Telemetrie basiert auf der Tunable Diode Laser Absorption Spectrum Technology (TDLAS), um die räumlichen Begrenzungen herkömmlicher Erkennungsmodelle zu überwinden und die kontaktlose Fernüberwachung von Methangas zu ermöglichen. Sein Arbeitsprinzip basiert auf dem geschlossenen Kreislaufprozess der Laseraussendung, der Gasabsorption, des Signalenempfangs und der Datenauflösung. Durch die präzise Erfassung des charakteristischen Spektrums der Absorptionssignale von Methangasen und die quantitative Analyse der Leckkonzentration in Kombination mit Optimierungsalgorithmen bietet er eine effiziente und sichere technische Unterstützung für die Gasinspektion.

Kerntechnische Grundlage: Anpassung des Prinzips der Tunable Diode Laser Absorption Spectrum Technology (TDLAS). Die Kernlogik dieser Technologie besteht darin, die selektiven Absorptionseigenschaften von Gasmolekülen für bestimmte Wellenlängenlasern zu nutzen, um Gase zu erkennen, deren Schlüsselvorteile die präzise Einstellbarkeit und die hohe Monofarbigkeit der Laserwellenlänge sind. Die charakteristische starke Absorptionsspitze des Methangases in der Nähe des nahen Infrarotbandes von 1653 nm, in der es keine anderen gängigen Gase gibt, bieten eine natürliche Grundlage für die spezifische Detektion von Methan. Durch die Integration eines einstellbaren Diodenlasers mit einer bestimmten Wellenlänge kann der Laserstrahl, der mit den Absorptionsspitzen der Methancharakteristiken übereinstimmt, präzise ausgegeben werden, um sicherzustellen, dass er nur auf Methangas reagiert, wodurch Wasserdampf, Autoabgase und andere Gase auf prinzipieller Ebene vermieden werden, um die Kernsicherheit der Prüfungsgenauigkeit zu gewährleisten.

Closed-Loop-Workflow: Vollständige Link-Analyse von der Laseremission bis zur Konzentrationsausgabe. Der Arbeitsprozess des Instruments kann in vier Kernglinkel unterteilt werden: Laseraussendung, Strahlübertragung und Gaswirkung, Signalenempfang und Datenverarbeitung. Zunächst wird der einstellbare Diodenlaser über ein in das Instrument eingebautes Antriebsmodul gesteuert, um einen Laserstrahl mit einer bestimmten Wellenlänge (in der Nähe von 1653 nm) zu emittieren und gleichzeitig die Zielpositionierung mit Hilfe eines indikativen Lasers zu gewährleisten, dass der Laserstrahl genau auf den Erkennungsbereich gerichtet ist. Anschließend durchquert der Laserstrahl den zu erkennenden Raum (z. B. oberhalb der Rohrleitung, am Rande des schmalen Raumes usw.), wenn in diesem Raum ein Methanleckage vorliegt, wird ein Teil der Laserenergie selektiv von den Methanmolekülen absorbiert, wobei der Absorptionsgrad positiv mit der Methankonzentration und der Länge der Gassäulen auf dem Laserverbreitungsweg abhängt. Der nicht absorbierte Laserstrahl wird reflektiert, nachdem er auf die Oberfläche des Zielobjekts gestrahlt wird, und der reflektierte Strahl wird von einem in das Instrument eingebauten Empfänger erfasst.

Signalverarbeitung und Präzisionssicherheit: Synergien mit der WMS-Technologie. Der Empfänger wandelt das erfasste reflektierte Lasersignal in ein elektrisches Signal um, das anschließend an das Kerndatenverarbeitungsmodul übertragen wird. Um die Präzision der Erkennung weiter zu verbessern, integriert das Instrument die Wellenlängenmodulierungsspektrumtechnologie (WMS), die durch die Hochfrequenzmodulation der Laserwellenlänge die Absorptionssignale des Methangases verstärkt und gleichzeitig die Störungen des Hintergrundgeräuschs unterdrückt, um eine präzise Erfassung kleiner Lecksignale zu erreichen. Das Datenverarbeitungsmodul basiert auf dem Lambert-Beer-Gesetz und kombiniert die vorgegebene Kalibrierkurve mit einem Algorithmus, um die Berechnung des elektrischen Signals zu analysieren und schließlich den Konzentrationswert des Methangases zu ermitteln, dessen Einheit ppm * m (Konzentration-Pfadlängenprodukt) verwendet wird, um die akkumulierte Methankonzentration im Leckagebereich intuitiv zu reflektieren. Der gesamte Datenverarbeitungsprozess ist schnell und effizient und ermöglicht eine sofortige Ausgabe der Prüfergebnisse in Kombination mit dem Trigger-Inspektionsdesign.

Der technische Vorteil des Prinzips und die Anpassung des Designs. Basierend auf dem oben genannten Arbeitsprinzip bildet das Lasermethan-Telemeter eine Reihe von Kerntechnologievorteilen: Der berührungsfreie Prüfmodus erfordert nicht, dass sich die Prüfer in eine gefährliche Umgebung befinden, in Kombination mit der Ferntelemetriekapazität kann es leicht sein, mit der Luftleitung, dem engen Raum und anderen schwer zugänglichen Szenarien umzugehen, um die Sicherheit der Inspektion grundlegend zu gewährleisten; Das spezifische Spektralabsorptionsprinzip gewährleistet, dass das Instrument nur auf Methan reagiert, Kreuzstörungen vermeidet und die Prüfgenauigkeit verbessert; Die Anwendung der WMS-Technologie erhöht die Empfindlichkeit des Instruments erheblich und ermöglicht eine präzise Erfassung kleiner Leckagen. Gleichzeitig ist das Handheld-Leichtgewicht-Design des Instruments, das Low-Power-Antriebsmodul, die LCD-Farbkristallanzeige und andere Struktur- und Funktionsdesign rund um das Kernarbeitsprinzip ausgebreitet, um die Bedienpraktigkeit und die Lebensdauer zu verbessern und sich an die Anforderungen der Langzeitfeldinspektion anzupassen. Darüber hinaus gewährleistet die Integration der Selbstdiagnose und der Leistungserkennung die Stabilität des Geräts und die Zuverlässigkeit der Prüfdaten durch die Echtzeitüberwachung des Kernmodulstands wie Lasersender und -empfänger.

Das Arbeitsprinzip des Lasermethan-Telemeters basiert auf der spektralen Analysetechnologie und baut durch präzise Laserwellenlängensteuerung, effiziente Signalfassung und optimierte Algorithmus-Verarbeitung ein effizientes, präzises und sicheres System zur Fernüberwachung von Methaneleckagen auf. Seine zentralen Vorteile liegen in der präzisen Nutzung der spektralen Eigenschaften der Methancharakteristik und der Synergien zwischen TDLAS und WMS-Technologien, die sowohl die räumlichen Begrenzungen herkömmlicher Erkennungstechniken durchbrechen als auch das Problem der Störungen in komplexen Umgebungen lösen.