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從實驗室到工業(yè)園:調(diào)諧半導(dǎo)體吸收光譜技術(shù)的高精度檢測實踐

來源:中科智感(南京)環(huán)境科技有限公司   2025年05月20日 11:43  

       可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜(TDLAS)技術(shù)是基于半導(dǎo)體激光器的波長可調(diào)諧特性與氣體分子對特定波長光的選擇性吸收原理發(fā)展起來的光譜分析技術(shù)。其核心在于利用半導(dǎo)體激光器的電流或溫度調(diào)諧特性,使其發(fā)射的激光波長精準(zhǔn)掃描目標(biāo)氣體的特征吸收譜線,當(dāng)激光穿過含有被測氣體的介質(zhì)時,特定波長的光會被氣體分子吸收,通過檢測光強衰減程度并結(jié)合朗伯 - 比爾定律,可反演出氣體的濃度、溫度、壓力等參數(shù)。該技術(shù)具有檢測速度快(毫秒級響應(yīng))、精度高(部分氣體檢測下限可達 ppb 級)、選擇性強(僅針對特定氣體分子的特征譜線)、非接觸式測量(可實現(xiàn)原位或遠(yuǎn)程在線監(jiān)測)等優(yōu)勢,且半導(dǎo)體激光器體積小、功耗低、可靠性高,便于集成和現(xiàn)場部署。目前已廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(如甲烷、氨氣等溫室氣體與污染氣體檢測)、工業(yè)過程控制(化工、冶金、能源領(lǐng)域的氣體泄漏監(jiān)測與工藝優(yōu)化)、安全防護(易燃易爆氣體泄漏預(yù)警)、科研領(lǐng)域(大氣化學(xué)、燃燒動力學(xué)研究)等場景,是實現(xiàn)氣體精準(zhǔn)檢測與動態(tài)監(jiān)控的重要技術(shù)手段。

從實驗室到工業(yè)園:調(diào)諧半導(dǎo)體吸收光譜技術(shù)的高精度檢測實踐

       在產(chǎn)品實際應(yīng)用與服務(wù)層面,智感環(huán)境同樣展現(xiàn)出競爭力。針對甲烷遙測儀(TDLAS),公司為客戶提供“設(shè)備 + 數(shù)據(jù)服務(wù)”一體化解決方案,不僅配備高精度的甲烷檢測設(shè)備,還搭建專屬的數(shù)據(jù)管理平臺,支持歷史數(shù)據(jù)回溯、濃度變化趨勢分析等功能。客戶可通過手機APP或電腦端實時查看監(jiān)測數(shù)據(jù),一旦發(fā)現(xiàn)異常濃度,系統(tǒng)會迅速推送預(yù)警信息,以便工作人員第一時間采取措施,降低甲烷泄漏帶來的安全隱患與經(jīng)濟損失。

從實驗室到工業(yè)園:調(diào)諧半導(dǎo)體吸收光譜技術(shù)的高精度檢測實踐

       危險氣體分布監(jiān)測儀(TDLAS)則在大型工業(yè)園區(qū)的安全管理中發(fā)揮關(guān)鍵作用。智感環(huán)境根據(jù)園區(qū)的實際布局與氣體風(fēng)險點,提供定制化的組網(wǎng)方案,將多臺監(jiān)測儀進行科學(xué)部署,構(gòu)建起覆蓋整個園區(qū)的氣體監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)。該網(wǎng)絡(luò)通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通,管理者在中央控制室就能實時掌握園區(qū)內(nèi)危險氣體的濃度分布與擴散態(tài)勢,配合三維可視化界面,直觀呈現(xiàn)氣體擴散路徑,為園區(qū)的安全生產(chǎn)調(diào)度、應(yīng)急救援指揮提供有力支撐。

       高精度激光光譜原位巡檢儀(TDLAS)憑借其高精度與智能化特性,在設(shè)備維護領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。智感環(huán)境為巡檢儀開發(fā)了智能巡檢任務(wù)管理系統(tǒng),用戶可根據(jù)設(shè)備的重要程度與運行周期,靈活設(shè)定巡檢路線與時間。巡檢儀在執(zhí)行任務(wù)過程中,會自動采集氣體數(shù)據(jù)并生成巡檢報告,報告內(nèi)容涵蓋氣體濃度、設(shè)備運行狀態(tài)評估等信息。此外,公司還推出設(shè)備租賃服務(wù),對于有臨時性檢測需求的企業(yè),可按需租賃巡檢儀,降低企業(yè)設(shè)備采購成本。 在技術(shù)創(chuàng)新與合作方面,智感環(huán)境積極與高校、科研機構(gòu)開展產(chǎn)學(xué)研合作。與國內(nèi)多所高校的環(huán)境科學(xué)、光學(xué)工程等專業(yè)團隊聯(lián)合攻關(guān),探索TDLAS技術(shù)在惡劣的環(huán)境下的應(yīng)用優(yōu)化,如高溫高壓、高濕度等復(fù)雜工況下的檢測精度提升方法。同時,公司參與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定,推動TDLAS技術(shù)相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)的完善,提升行業(yè)整體技術(shù)水平。此外,智感環(huán)境還持續(xù)投入研發(fā)資源,對現(xiàn)有產(chǎn)品進行迭代升級,計劃將人工智能算法深度融入產(chǎn)品數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié),進一步提升氣體濃度預(yù)測的準(zhǔn)確性與預(yù)警的及時性。


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