Czujnik laserowy do detekcji obecności gazów w powietrzu

Print Friendly

Czujnik laserowy do detekcji obecności gazów w powietrzu

Techniki laserowe są atrakcyjnym narzędziem szczególnie dla przemysłowych systemów detekcji gazów. Umożliwiają one detekcję szybką, selektywną i zdalną, co jest pożądane szczególnie w zastosowaniach związanych z bezpieczeństwem pracy i diagnostyką. Typowe układy do zdalnej detekcji gazu w powietrzu, umożliwiają wykrywanie uśrednionego stężenia gazu w wybranym kierunku, jednak bez dokładnej lokalizacji np. miejsca wycieku. Zdalna lokalizacja gazu w przestrzeni jest możliwa w przypadku, gdy światło powracające do systemu pomiarowego jest światłem rozpraszanym na cząsteczkach unoszących się w powietrzu. Tego typu układ, zazwyczaj określany nazwą LIDAR (ang. LIght Detection And Ranging), posiada jednak pewne ograniczenia m.in. małą rozdzielczość przestrzenną, niską czułość, oraz skomplikowany i wielkogabarytowy układ detekcyjny. Potrzeba opracowania sposobu zdalnego i selektywnego pomiaru stężenia gazu wraz z dokładnym określeniem przestrzennym miejsca jego występowania, w formie kompaktowej i niewymagającej wykorzystania skomplikowanych algorytmów obróbki danych była główną motywacją dla naszej pracy.

Przedmiotem oferty jest sposób detekcji i lokalizacji przestrzennej gazu wraz z układem realizującym opracowane rozwiązanie. Wynalazek pozwala na jednoczesną, selektywną detekcję gazu i jego lokalizację przestrzenną w powietrzu, w szczególności w konfiguracji zdalnej.

W oferowanym rozwiązaniu do ilościowej detekcji gazu wykorzystywane są dwie wiązki laserowe, a lokalizacja przestrzenna jest możliwa, gdyż użyteczny sygnał powstaje jedynie w miejscu ich przecięcia. Właściwe sterowanie położeniem wiązek światła, pozwala na jednoczesną detekcję i lokalizację gazu bez konieczności stosowana złożonych i wielkogabarytowych układów optycznych, drogich elementów detekcyjnych (np. takich jak detektory lawinowe) czy skomplikowanych algorytmów obróbki danych.

Proponowane rozwiązanie może znaleźć zastosowanie w wykrywaniu obecności gazów w powietrzu. W przypadku np. detekcji wycieków gazu, pozwala na określenie miejsca wycieku, co jest istotne przede wszystkim w przypadku wykrywaniu gazów niebezpiecznych (toksycznych lub wybuchowych). Możliwe są także inne zastosowania przemysłowe, w tym pomiary profili stężeń wybranych molekuł w gazach wylotowych (np. z silników).

Autor: Agata Kołacz, Opublikowano: 09.05.2016
plusfontminusfontreloadfont