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便携式气体成像相机——甲烷检测的未来

更新时间:2022-04-20

近年来,对甲烷、一氧化氮、一氧化碳、二氧化硫等痕量气体进行跟踪检测的重要性日益凸显。尤其是甲烷,作为天然气的主要成分,在温室气体排放总量中仅次于二氧化碳。因此在现阶段,实时识别甲烷泄漏有着实际的工业需求。

光学气体成像技术能够通过反映气体的吸收带对它们进行成像,在识别甲烷泄漏领域有着独特的优越性。然而,虽然目前有许多方法能够检测甲烷,但在工业中使用气体成像的情况仍然相对有限。因为大多数气体成像系统体积庞大且价格昂贵,这意味着气体成像解决方案仅适用于不经常监测的高价值区域,或作为固定装置。

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工业厂区甲烷气体成像监测

为了改善这一现状,便携式气体成像相机的研发开始得到重视。通过利用激光的反向散射和飞行时间可以对长距离的大气甲烷进行成像,将这一气体探测系统安装在飞机上,能够对整个工业区域进行勘测。然而,工厂或储气区的检测工作通常是在短距离内进行的,而且通常是在室内进行。因此,如果气体成像系统能够适用于短程测量工作,且更高效、更具成本效益,那么它就更符合目前的工业需求。考虑到这一点,该系统还需要易于使用和便携,以便操作员在室内和室外环境中无需车辆安装即可使用。

通常为了节省成本,会使用被动照明开发系统。然而,被动照明系统经常受到环境条件的限制,有些需要日光或泄漏气体与其环境之间的温差才能运行。为了让设备得到广泛的应用,主动照明系统是更好的选择。

目前,英宝硕正在致力于这款高度可调的主动照明便携式气体成像相机的研发。该气体成像相机应用了铟镓砷分布式反馈激光二极管和短波红外FPA传感器,可安装在三脚架上,也可以使用肩扛式或手持式操作。

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便携式气体成像相机以10Hz频率进行的管道甲烷泄漏成像

该便携式气体成像相机利用图像稳定算法来适应操作员的移动,并使用计算机视觉技术在全彩场景中显示相关的甲烷气体图像。在未来,我们可以使用优化技术来改进设备软件,以提高相机的帧速率或允许在当前帧速率下实现更复杂的算法。

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