光纤光谱吸收式甲烷检测系统及自调校方法研究

针对目前煤矿及管廊等甲烷传感器多采用热催化、红外原理进行检测,需人工定期校准问题,设计一种光纤光谱吸收方式进行甲烷检测系统。该系统基于Beer-Lambert定律,选择波1653.7nm的DFB激光器作为光源,利用光纤耦合器将光源引入测量气室和参比气室,采用参比气室的检测信号实时对系统进行精度校准,创新性研制成功一种自调校式甲烷浓度检测系统。试验表明该系统研制的传感器无需人工标定,在连续工作达180d,测量标准浓度76.5%vol,室温状态下测量误差为±5%。基于该技术进行测量气室阵列扩展,可实现多达64个测量气室阵列,测量气室部分无源,本征安全,特别适用于煤矿瓦斯抽放管道计量、城市管廊燃气仓等防爆区域扩展应用。