TDLAS激光红外甲烷传感器
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第60期
在工业应用领域，已经成熟的监测甲烷气体的技术有很多种，分别是：催化燃烧（CAT）、金属氧化物半导体（MOS）、非色散红外（NDIR）和可调二极管激光（TDLAS）。
表1 四种甲烷检测技术的对比
通过上面的比较我们发现，当用户需要监测比较高浓度的VOC，并且对寿命要求比较高的监测甲烷的场合，NDIR和TDLAS技术是最合适的选择。
受“天信传感”之托，我们将该公司的TDLAS产品——点式激光气体探测器MCJJJ-100系列向大家介绍一下。
1. 基本技术参数
天信传感的TDLAS传感器有两个品种：高浓度100%vol矿用MCJJJ-100V系列，和低浓度100%LEL地面用的MCJJJ-100L系列。两个系列的传感器技术参数如下：
2. 分辨率
下表中是3只被测的高浓度CH4传感器的分辨率。
通过上表我们得知，该传感器在低浓度的分辨率可以达到0.01%vol，在高浓度的时候，能够达到0.2%vol。
3. 基本误差
下表中是从低浓度到高浓度的基本误差。
表2 基本误差
从该表中我们可以发现，低浓度的时候，其绝对误差可以做到0.02%vol以内，高浓度的时候相对误差可以做到1.5%rel以内。
4. 响应时间
下表中是以200ml/min的流量通入传感器之后的T90响应时间。
表3 响应时间
该响应时间完全满足矿用标准和消防认证的标准。
5. 功耗
该传感器是5V供电，上电的瞬间启动电流是37mA，满足矿用本安电源的要求。
表4 传感器功耗
6. 气体压强影响
该实验是在压力罐中进行的，所使用的气体浓度是65%vol CH4。国标要求是当甲烷浓度在1%vol ~ 100%vol之间的时候，其误差不得大于5%rel。
表5 压强影响
根据上表，我们得知，无论是在80kPa还是120kPa的时候，其误差均小于2%rel，符合国标要求。
7. 低温误差
按照国家矿用标准的要求，0℃的时候，0 ~ 1.00%vol之间的误差要求是±0.05%vol，1.00%vol ~ 100%vol之间的误差要求是±5%rel。
表6 低温试验误差
根据上表，该传感器完全符合国家矿用标准。
8. 高温误差
40℃的时候，0 ~ 1.00%vol之间的误差要求是±0.05%vol，1.00%vol ~ 100%vol之间的误差要求是±5%rel。
表7 高温试验误差
根据上表，该传感器完全符合国家矿用标准。
光学气体传感方向，无疑是今后很重要的一个发展方向。无论是TDLAS、NDIR，TDUV，或者是QCL(量子级联激光)，都会齐头并进，在各自的应用领域上快速发展。
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