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NDIR技术创新

Marko Jalonen
技术经理
发表: 2018年4月23日
发电和输电

创新思维是Vaisala的核心力量。在我们的历史上有应用开发技术专业知识和新产品,以帮助客户资产和企业表现的更好。这种态度是循序渐进的方式清楚地看到产品团队,开发和改进增强非色散红外(NDIR)技术,并引入新的应用程序。

Vaisala NDIR旅程开始已经在1992年,当我们深入研究surface-micromechanical传感器。这导致创建一个小型的开创性的思想可调谐法布里-珀罗干涉仪(FPI),过滤器以不同波长的光技术,应用这种测量有限公司2浓度。

多年来,Vaisala进化了NDIR技术用于不同的学科,例如衡量商业温室气体水平与孵化器用于细胞培养。Vaisala的开发团队是第一个算出这种可调FPI技术还可以有效地监测电力变压器绝缘油中气体。

再造工程的通用性和可靠性

随着时间的推移,工程和制造卓越团队的承诺产生了成熟的产品能在各种环境中蓬勃发展。湿度和热通常是气体传感器的敌人。然而,运营商需要他们的传感器准确,使用方便,可靠,通常,小。Vaisala NDIR技术的发展有助于实现这一点。通过简化技术,减少必要的组件,使设备更加健壮。例如,Vaisala长期低功率红外发射器,Microglow于2013年首次商业发售。它取代了传统的红外源,相对较短的寿命和运行需要大量的权力。

Vaisala着手开发FPI技术时,它没有一个产品的二氧化碳测量市场。但重新开发可调FPI过滤器成为了关键组件CARBOCAP®,高质量光学气体传感器,后来,擎天柱的骨干 TM OPT100 DGA监视器,用于电力行业的准确和可靠的评估电力变压器的健康。

使用NDIR测量变压器油中气体的存在例如,依赖于基本物理吸收不同气体吸收不同波长的光。也就是说,气体有独特的“指纹”他们吸收的波长。传统NDIR技术使用一个单独的带通滤波器为每个天然气运营商想措施。每个过滤器是固定只传输一个特定波长的光探测器确定有多少光被吸收,因此多少气体存在。为此,固定过滤器必须非常稳定和准确的,但其他因素,如气体的交叉敏感,光学和检波器漂移的污染也会影响精度(图1)。

调优的稳定性和准确性

Vaisala版的阵线是可调的,这意味着它可以调整,允许不同的波长。两个镜子,之间的距离相隔一个气隙,可以通过调整气隙电压。这个调整优化波长滤波器传输,因此允许一系列气体的准确检测。

连同一个红外探测器,可调FPI过滤器可以显示有多少光被吸收在给定波长,因此检测气体的类型和浓度。在这一过程中,它需要多个探测器。因为一个阵线过滤器可以产生几个优化波长测量,从其他气体交叉敏感是最小化。

最重要的优势可调传感器是能够从点参考测量光谱中没有发生吸收。这些参考测量使探测器信号的自动校准,以补偿红外发射器的强度的变化随着时间的推移,例如。

这些参考测量意味着Vaisala NDIR技术也在长期稳定,在具有挑战性的环境中。测试Vaisala传感器在不同条件下产生了一致的数据有限公司2在低和高的浓度水平。例如,五年时间,22个单位测量有限公司2浓度1000 ppm在室温下显示出优秀的稳定(图2)。同时,Vaisala传感器耐高温已经证明比(图3)。



Vaisala现在有超过25年的经验提炼这些相对复杂的生产芯片,今天所有组件由Vaisala公司内部生产,给我们完全控制整个过程的质量。

一辈子节省成本

也有成本效益使用一个可调滤波器和探测器。竞争对手的技术需要多个过滤器和探测器与其中任何一个的失败导致维护成本和监控数据的损失。一个过滤器允许Vaisala降低制造的成本和为客户承诺更大的可靠性,生产可靠的监测组件寿命甚至50年。

通过消除交叉敏感问题,保证技术足够健壮的工作甚至最热、最潮湿的条件下,客户可以依靠传感器的精度和可靠性。业主的电力变压器、可靠和准确的监测数据意味着低生命周期操作和维护成本在变压器的寿命。

我们的产品开发和制造方法创造了一个世界一流的传感器和NDIR技术,客户可以在多个环境中使用在许多不同的行业。

贡献:

Marko Jalonen

技术经理

Marko Jalonen芬兰Vaisala技术经理。他的专业尤其关注团队领导和光学气体测量。他在Vaisala超过20年的经验和他的团队负责进一步开发微传感器技术。

Marko拥有管理学副博士的技术半导体物理学学位。

温室

如何Vaisala Carbocap技术工作吗?二氧化碳有特征吸收带红外(IR)地区的波长4.26μm。这意味着当红外辐射通过气体含有二氧化碳,吸收辐射的一部分。因此,辐射通过气体的数量取决于大量的二氧化碳,这可以用一个红外探测器探测到。

评论

Rajamani.P

2018年7月25日
先生,
FPI技术测量二氧化碳中石油。它能给公司的价值在石油碳氧化mono。
进一步的瓦斯含量值随加载条件和在它减少了空闲条件。我们如何区分不同的数据在一个相同的变压器和它可以在设备上创建的怀疑。
请证实。

Senja Leivo

2018年7月25日
Vaisala OPT100 DGA监控措施和报告分别CO2和CO的石油。二氧化碳浓度的石油与负载变化有所不同(=温度)之间移动时油和纸。公司再次保持稳定,除非新的天然气形成或者问题的自由呼吸变压器有限公司可以在石油对环境空气慢慢扩散。

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