一篇文章带你搞懂激光气体分析技术

2）气室

由于激光拥有很高的调制频率，同时激光芯片作为近似的点光源，可以实现高度平行的平行光束，因此激光气体分析可以实现开放光路和气体流通池两种方式，具体分类如图所示。

（图3 激光气体分析技术气室结构）

放光路一般用于实现原位安装式或者遥测式。

原位安装式一般用于管道、烟道等工况的在线监测，其最大优势就是系统不用预处理，响应速度快，但也取决于工况，并不是所有复杂工况都适用于原位安装。比如粉尘大、震动太强、管道细的场合就不适合原位安装。

（图4 原位式激光气体分析仪）

遥测式主要用于可燃气泄漏、大气污染物监测等方面。主要优势是移动式监测；可对光通过空间内的被测气体进行测量。对寻找可燃气泄漏点、高空大气污染物等有一定优势。

（图5 遥测式激光气体分析仪）

流通池主要分为单管式、怀特池、赫里奥特池等常见结构，也有其他形式的各种谐振腔。流通池的主要优势是可以在较小的体积内实现很长的光程，如几米至几十至上百米。各种谐振腔甚至能实现数千米的光程，由于谐振腔的使用较为复杂，限制也较多，这里不做详细介绍。

单通道式是最简单的气室结构，简单稳定成本低是其最大优点。怀特池和赫里奥特都可以在较小的空间内实现较长的光程，一般可以实现几米到几十米的光程，更长的光程受反射镜反射效率、结构稳定性、条纹干涉等影响，实现难度大。

3）检测器

检测器最常见的主要有硅光电池、铟镓砷光电二极管、锗光电二极管等，硅光电池主要在近红外区有较强响应，铟镓砷和光电二极管可在中红外有较强的响应。

（图6 激光器、探测器）

激光气体分析技术的应用

激光气体分析产品实现的技术方案有很多种，需要根据具体目标进行设计，主要根据检测量程、背景气体、使用工况、成本等因素综合考虑。

目前，基于TDLAS技术的传感器可以用于测量甲烷、氨气、一氧化碳、一氧化氮、硫化氢、氧气等多种气体，可广泛用于石油、化工、冶金、电力、煤矿、矿山等工业领域的微量有毒有害气体检测；地下管廊、九小场所等商业领域的易燃易爆气体检测；以及家用甲烷检测等。

（图6 激光甲烷传感器）

产品介绍

激光甲烷传感器采用先进的激光检测技术，产品具有安全可靠的性能以及长久的使用寿命。该传感器具有耐腐蚀性强、测量精度高、测量响应时间快、整体功耗低等特点，完全能够胜任各种复杂环境下的甲烷（CH4）气体监测。

产品特点

• 基于半导体激光器的光谱吸收原理，拥有稳定、长久的使用寿命；

• 只对甲烷（CH4）气体有反应，不受其他气体干扰；

• 精心选材，耐腐蚀，能够适应各种复杂、恶劣的工作环境；

• 耐腐蚀性强、测量精度高、测量响应时间快、整体功耗低；

• 免标定、低维护性。