基于差分吸收光谱法的烷烃气体检测系统的研制
2012-01-03林兆祥张俊龙刘林美佘明军李胜利陶国强
中南民族大学学报(自然科学版) 2012年1期
林兆祥,张俊龙,刘林美,黎 伟,佘明军,李胜利,陶国强
(1 中南民族大学 电子信息工程学院,武汉 430074;2 中原石油勘探局地质录井处 仪器研发中心,濮阳 457001)
当今世界诸能源中,石油是最重要的战略资源之一[1].大力发展石油工业,必须加大石油的勘探力度.而在石油勘探过程中,录井是评价和发现油气的重要环节.它的主要任务是通过气体检测技术分析从钻井液脱离出来的样品气中含有的各种烷烃类气体(主要是CH4)的浓度,进而确定钻遇地层的油气信息.传统的气相色谱法由于辅助设备多、分析周期长和管路延时等缺点已经不能够适应油气勘探开发实际的需求.
差分吸收光谱技术(DOAS)是20世纪70年代末德国海德堡大学环境物理研究所U.Platt等人提出的[2-4],利用气体分子在某一波段范围内的特征吸收来分析和鉴别气体的种类,并根据吸收光谱强度来反演待测气体的浓度.由于具有原理和结构简单、响应速度快、检测精度高、可实现非接触和实时在线连续监测等优点,该技术在大气化学研究和烟气环境监测中得到了广泛的应用,并出现了一系列基于DOAS的新技术.本文将差分吸收光谱技术应用到烷烃气体检测领域,根据该技术原理开发了一套DOAS甲烷气体检测系统,并对CH4气体的检测方法开展了研究,这些研究为该系统实际应用于烷烃的检测提供了依据.
1 测量原理和实验系统
1.1 测量原理
光谱检测技术至诞生以来,在过去的100多年的时间里对地……
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