我國是世界上產(chǎn)煤大國，同時也是煤礦安全生產(chǎn)形勢最為嚴(yán)峻的國家之一。在煤礦事故的防治工作中，CH4、CO2、CO是主要的監(jiān)測對象。為了預(yù)防與控制事故的發(fā)生，最大限度地減少人員傷亡事故，在線實時準(zhǔn)確的監(jiān)測CH4、CO2、CO濃度已成為客觀需求。隨著光譜吸收技術(shù)的發(fā)展，紅外光譜吸收技術(shù)在氣體檢測方面的優(yōu)勢日益凸顯。
紅外光譜吸收技術(shù)是目前一種比較先進的分析技術(shù)，具有快速、準(zhǔn)確、穩(wěn)定性好等特點?；诖思夹g(shù)的CH4、CO2、CO傳感器具有檢測精度高、響應(yīng)速度快、檢測范圍廣、性能穩(wěn)定、不受檢測環(huán)境中其他氣體的感染、無有害氣體中毒現(xiàn)象、壽命長等特點，越來越受到煤礦及其他工業(yè)安全領(lǐng)域的青睞。
一、CH4、CO2、CO的紅外吸收光譜
氣體的特征吸收與光的波長有關(guān)，即氣體對光的波長有選擇性。在被測氣體的光吸收過程中，不同的氣體物質(zhì)體現(xiàn)出不同的吸收峰和不同的吸收譜，其決定了用氣體光譜吸收法測量的選擇性和鑒別性。以CH4為例，紅外光譜吸收檢測技術(shù)選取的CH4氣體特征吸收譜線位于近紅外區(qū)域。
二、紅外光譜吸收氣體檢測技術(shù)的優(yōu)缺點
1、優(yōu)點
1）檢測精度高。紅外檢測和光干涉檢測都是通過光對氣體物理量進行檢測，不受氣體流速的影響。
2）量程范圍寬?？筛呔鹊臋z測0~100%的CH4、CO2、CO氣體。而催化燃燒式傳感器一般只能檢測0~4%左右。
3）反應(yīng)靈敏度高。同一環(huán)境下相應(yīng)速度明顯快于催化燃燒式傳感器。由于催化燃燒式傳感器工作過程中要消耗CH4氣體，在低流速狀態(tài)下靈敏度會明顯低于非分光紅外光譜吸收檢測法。
4）選擇性好。對于混合氣體檢測時，各種氣體吸收各自對應(yīng)頻率的特征頻率光譜，是互相獨立、互不干擾的。這位混合氣體中某種特定氣體濃度的檢測提供了條件。
三、紅外氣體分析儀在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用
隨著紅外光譜吸收檢測技術(shù)的不斷發(fā)展，近年來出現(xiàn)一種利用濾光片實現(xiàn)非分光紅外光譜吸收監(jiān)測技術(shù)，基于差分吸收方式來實現(xiàn)測量儀器的小型化和低功耗、低成本，并在煤礦監(jiān)測領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用。
紅外光源發(fā)出的紅外光經(jīng)過充有待測氣體的氣室后到達兩片中心波長不同的濾光片，測量濾光片允許目標(biāo)氣體特征吸收波長的光通過，參比濾光片允許不可能被目標(biāo)氣體吸收的紅外光通過（作為環(huán)境因素影響的補償），經(jīng)過濾光片篩選的紅外光分別到達紅外線探測元件轉(zhuǎn)換為電信號。
光經(jīng)過探測氣室由于目標(biāo)氣體對特征波長的吸收，探測元件接收的剩余特征光能量有所減小，從而輸出的電信號會隨濃度而改變，而參考元件輸出的信號不會改變，并且參考通道信號的引入可有效補償由于光源衰減、器件老化、氣室污染、溫度改變等因素引起的探測元件信號變化，從而實現(xiàn)目標(biāo)氣體濃度的準(zhǔn)確測量及長期穩(wěn)定性。
天禹紅外煤氣成分及熱值分析儀采用進口NDIR非分光紅外傳感器，長壽命電化學(xué)傳感器和基于MEMS的熱導(dǎo)傳感器，運用先進的數(shù)字處理技術(shù)，可同時在線測量煤氣、生物燃氣中CO、CO2、H2、O2、CH4、CnHm等六種氣體的體積濃度，根據(jù)氣體濃度值快速準(zhǔn)確計算出相應(yīng)的熱值。
四、結(jié)語
非分光紅外氣體檢測技術(shù)（NDIR）是目前最為成熟的基于光譜吸收原理的氣體檢測技術(shù)?；贜DIR的氣體分析儀器越來越受到工業(yè)安全領(lǐng)域的關(guān)注，其紅外CH4傳感器、紅外CO2傳感器、紅外CO傳感器具有監(jiān)測精度高、調(diào)校周期長等有限，已成為煤礦氣體檢測技術(shù)的主流。
以上就是天禹智控關(guān)于“紅外在線氣體分析儀在煤礦生產(chǎn)氣體監(jiān)測中的應(yīng)用”的相關(guān)內(nèi)容，天禹智控十年氣體濃度監(jiān)測行業(yè)經(jīng)驗，以強大的研發(fā)能力、優(yōu)質(zhì)優(yōu)良的產(chǎn)品線及完善的服務(wù)保障系統(tǒng)，贏得了廣大客戶的支持與喜愛，天禹產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于環(huán)保、冶金、石化、化工、能源、食品、農(nóng)業(yè)、交通、水利、建筑、制藥、釀造、航空及科學(xué)研究等眾多行業(yè)并出口到德、美、英、韓、印度、馬來西亞等20多個國家和地區(qū)。
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