书书书
第
37
卷
第
11
期
中
国
激
光
Vol.37
,
No.11
2010
年
11
月
犆犎犐犖犈犛犈犑犗犝犚犖犃犔犗犉犔犃犛犈犚犛
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,
2010
文章编号:
02587025
(
2010
)
11291206
天然气管道泄漏激光遥感探测系统的
研制及标定方法
汪
磊
谈
图
王贵师
高晓明
(中国科学院安徽光学精密机械研究所环境光谱学实验室,安徽 合肥
230031
)
摘要
基于地形后向散射和谐波探测原理,设计并建立 了一 套 天然 气管 道 泄漏 激光 遥 感探 测系 统,并基 于 此平 台
实现了探测距离在
120m
,对体积分数为
0.308%
的模拟天然气泄漏源进行远距离遥感探 测,并 对空气 中痕 量甲烷
气体进行了测量
,系统的最小探测灵敏度约为
3×10
-5
m
;同时研究了不同散射 体的 反射效 率
ρ
tot
对实 验的 影响,提
出并实验验证了新的积分浓度标定方法的可行性,其实验结果能够满足实际探测需要。
关键词
遥感;谐波探测;积分浓度;痕量探测;反射效率
中图分类号
O433.5+1
;
TN247
文献标识码
A
犱狅犻
:
10.3788
/
犆犑犔20103711.2912
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收稿日期:
20100305
;收到修改稿日期:
20100520
基金项目:国家
863
计划(
2006AA06Z237
)资助课题。
作者简介:汪
磊 (
1981
—),男,博士研究生,主要从事高灵敏度激光二极管光谱探测技术方面的研究。
Email
:
oasiswan
g
lei
@
y
ahoo.com.cn
导师简介:高晓明(
1965
—),男,教授,博士生导师,主要从事高灵敏度收光谱技术及应用、激光二极管气体传感技术及应用方面
的研究。
Email
:
xm
g
ao
@
aiofm.ac.cn
(通信联系人)
1
引
言
基于后向散射及谐波探测原理的天然气管道泄
漏探测技术最早是 日 本庆应大 学
Ki
y
o
j
iUehara
教
授提出的,该项技术具有低功耗、高分辨率和高灵敏
度等优点,已被广泛地应用于大气环境监测、矿井瓦
斯及天然 气 输运管道 泄 漏检测等 诸 多领域中
[
1
~
4
]
。
天然气在管道输运 过程中,由 于 法兰和阀 门 等气密
性不严或人为等因素的影响
,导致天然气的泄漏,不
仅会造成很大的经 济损失,而 且 还威胁到 管 道的运
行安全,所以快速灵 敏的天然 气 管道泄漏 检 测技术
对确保管道安全运行具有十分重要的意义。现有的
管道泄漏检 测 技 术,如 火 焰 电 离 法 (
FID
)只 能 实 现
单点 及 定 点 的 检 测,难 以 做 到 快 速、灵 敏 和 遥 感
探测。