红外光谱气体在线应用中的关键技术范例.ppt

其他性能对比： 五 研究成果 一种全新气测录井仪——YQJK井口气远程测定仪 比较项 光谱仪型气测录井仪器（成果项目） 色谱仪型气测录井仪器(常规) 连接气路管道 最短（因放置在井口） 很长（因必须远离井口） 单次分析周期 ≤15s（约12s） 120s，最高水平30s但未普及使用 动态性能 很好，不受气路管道影响，响应时间主要由单次分析周期决定 差，严重受长气路管道制约，响应时间在3分钟以上 可探测油层厚度 1~2米薄油层 15米 数据无线远传功能 有 无 日常维护 简便，可无人值守 复杂，必须有人值守，需载气，管道易受污染需清洗 标定周期 产品出厂后不需再标定 需每年至少标定一次 突破1~2米薄油气层探测的瓶颈！！！ (红外：100000,色谱：70000) (红外：9200,色谱：4200) 一种全新气测录井仪——YQJK井口气远程测定仪 同类技术与产品性能对比 有常数项，有系统偏差 五 研究成果 多组分复杂混合气体光谱分析技术具有很强的创新性，处于国际领先水平 “YQJK井口气远程测定仪”在石油、天然气勘探与开发领域中属于国际先进水平 鉴定证书与鉴定意见： 是一种全新的录井仪 五 研究成果 一种全新气测录井仪——YQJK井口气远程测定仪 获中国仪器仪表学会(国家第一批授权社会科技评奖机构)科技创新奖1项； 获2013的陕西科学技术一等奖 (还未授奖，科研院已开具获奖证明)。 2011年和2012年受中国仪器仪表学会邀请，分别在北京和西安做了学术报告，2013年受西安科技大学邀请做了矿井安全方面的学术报告。 项目编号 2012YQ240127 项目名称 基于光谱技术的煤矿气体检测仪器装备研制与应用 经费(万元) 6185.12(国拨2665.0，个人名下258.96) 起止年月 2012.10-2016.9 角色 技术总负责人 项目来源 国家重大科学仪器设备开发专项 六 科研项目 谢 谢！ 附录1 正、逆模型法 波数为3002.3处谱线甲烷的折算吸光度随甲烷浓度变化的曲线 添加附加”样本后光谱谱线值曲面 吸光度具有单调性，谱线值也具有单调性 中红外光谱高波数段光谱 B ZF ZB ZC F X` O` C ZA O Y X Z A 曲面拆分图 被测气体组分浓度之间线性无关 附录2 光谱波数分辨率对气体分析的影响 1cm-1分辨率 不同波数分辨率情况下1000ppm甲烷的红外吸收光谱 烷烃红外吸收光谱的交叠性 4cm-1分辨率 同4cm-1分辨率相比，1cm-1分辨率情况下甲烷相邻两个吸收峰区分非常明显，存在基本不与其它气体交叠的吸收谱线，甲烷基本不对其它气体的分析存在影响； 乙烷具有更多的谱图细节，便于特征变量的提取，以获得高分辨力与高分析准确度； 波数分辨率越高，扫描时间越长，需根据需要折衷考虑。 复杂多组分混合气的光谱分析关键技术及其应用 汤晓君 2013-09-16 西安 提 纲 一 科学仪器概论 二 气体分析应用背景 三 总体思路与技术路线 四 关键技术 五 研究成果 一 科学仪器概论 1)分析仪器 9)医学诊断仪器 2)物理性能测试仪器 10)核仪器 3)计量仪器 11)特种检测仪器 4)天文仪器 5)海洋仪器 6)地球探测仪器 7)大气探测仪器 8)电子测量仪器 ——应用领域实例 气体监测应用广泛，关系到国计民生，但待测气体大多是多组分混合气体 石油、天然气勘探依赖气体的在线分析来评判 气体分析也是井喷灾害的预防手段 二 气体分析应用背景 绝大部分矿难是由于瓦斯引起的，矿井安全依赖于气体在线分析结果来评判。瓦斯一直困扰着我国的煤炭安全生产。 二 气体分析应用背景 ——应用领域实例 许多电力设备，如变压器，主要靠气体分析来评估运行状态 变压器油中气体分析是变压故障诊断的重要手段； 六氟化硫分析物的在线分析是开关运行状态的重要评估依据。 目前，电力设备的故障诊断准确率还不够令人满意，变压器的准确率只有70%。 二 气体分析应用背景 ——应用领域实例 二 气体分析应用背景 ——应用领域实例 温室气体排放的监测是我国“十二五”的重要议题 蓝天被浓烟所遮盖 温室气体排放监测已列入 “十二五”科技计划 二 气体分析应用背景 ——应用领域实例 气体监测是特种刑侦的重要手段 警犬在许多方面缉毒受限：不可暗中查访，受刺激性气味影响。 气体酒驾测试还不过关，需要血液化验最终核定。 二 气体分析应用背景 ——应用领域实例 舰艇、飞机、航天器中的空气质量监控是上天入地工程的一项重要工作。 军舰、潜艇长时间航行后，士兵常常感到头晕； F22进气道的缺陷直接导致了它的停飞。 二 气体分析应