TDLAS激光氧氣傳感器用一束激光,把“看不見”的氧氣轉(zhuǎn)化為“讀得準(zhǔn)”的數(shù)字,讓排放控制更精細(xì)、讓安全生產(chǎn)更可控、讓綠色低碳成為可計(jì)算的生產(chǎn)力。在環(huán)保法規(guī)與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)雙重驅(qū)動(dòng)下,它正從選配走向行業(yè)標(biāo)配,為中國(guó)制造注入一束低耗、高效、安全的新“光”。
TDLAS激光氧氣傳感器利用760nm附近氧氣的一條孤立吸收譜線,通過(guò)電流調(diào)諧窄線寬激光器,讓激光頻率恰好掃過(guò)該譜線,測(cè)量激光被氧氣分子吸收后的衰減量,即可根據(jù)比爾-朗伯定律直接計(jì)算出氧氣體積分?jǐn)?shù)。由于激光帶寬小于0.0001nm,水蒸氣、CO?、粉塵等常見組分不會(huì)引起交叉干擾,實(shí)現(xiàn)真正意義上的“只認(rèn)氧氣”。
在工業(yè)排放控制領(lǐng)域,TDLAS激光氧氣傳感器以精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)為核心,助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)“超低排放”目標(biāo)。工業(yè)生產(chǎn)中,鍋爐燃燒、化工反應(yīng)等環(huán)節(jié)的氧氣含量直接影響污染物生成效率——若氧氣過(guò)量,會(huì)導(dǎo)致氮氧化物、硫化物等有害氣體排放量激增;若氧氣不足,則會(huì)造成燃料燃燒不充分,增加碳排放與能源浪費(fèi)。TDLAS傳感器通過(guò)發(fā)射特定波長(zhǎng)的激光,利用氧氣分子對(duì)激光的選擇性吸收特性,可在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境中實(shí)現(xiàn)0.1%級(jí)別的氧氣濃度精準(zhǔn)測(cè)量,且不受粉塵、水汽、其他氣體成分的干擾。
在安全生產(chǎn)領(lǐng)域,TDLAS激光氧氣傳感器則以快速響應(yīng)與可靠預(yù)警,為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)筑起“安全屏障”。許多工業(yè)場(chǎng)景對(duì)氧氣濃度有著嚴(yán)格要求:在煤礦井下,氧氣濃度低于19.5%會(huì)引發(fā)人員窒息;在化工儲(chǔ)罐區(qū),氧氣濃度過(guò)高可能與可燃?xì)怏w形成爆炸性混合物。傳統(tǒng)電化學(xué)傳感器需數(shù)分鐘才能完成濃度響應(yīng),且易因中毒失效,而它的響應(yīng)時(shí)間可縮短至1秒以內(nèi),同時(shí)具備長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的使用壽命,能實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷監(jiān)測(cè)。
隨著量子級(jí)聯(lián)激光器(QCL)與硅光集成技術(shù)成熟,TDLAS正向多氣體、微型化、低成本方向演進(jìn)。下一步,芯片級(jí)TDLAS陣列可望像溫度傳感器一樣嵌入每一臺(tái)燃燒器、每一條管道,形成“氣體電網(wǎng)”,實(shí)現(xiàn)碳排、安全、能耗的厘米級(jí)感知與秒級(jí)調(diào)控,為工業(yè)4.0提供核心數(shù)據(jù)入口。