上海昕虹光电科技有限公司

TDLAS系统应用方案

- TDLAS System Application Solution -

昕虹光电，为客户提供基于近/中红外半导体调谐激光吸收光谱(TDLAS)技术的超高灵敏气体检测方案。根据分子动力学原理，许多小分子在红外波段产生吸收光谱，且不同分子只吸收特定的红外波段，同时，根据郎伯-比尔定律，分子吸收光的强度同该种分子的浓度成正比，且中红外光谱比近红外吸收强度高数个量级，这就是TDLAS技术检测气体分子浓度的基本原理。针对不同检测需求，昕虹可从波长选择、光腔设计、系统架构、样机生产测试，尤其是基于中红外量子级联激光器(QCL)的检测系统等方面，提供核心元件、技术咨询、研发外包等服务。

可检测气体分子

气体分子	可达到灵敏度	气体分子	可达到灵敏度
CH4	5 ppb	O2	100 ppb
NO	1 ppb	H2O	1 ppb
NO2	1 ppb	CO2	2 ppb
CO	1 ppb	NH3	5 ppb
13C/12C	<1 ‰	15N/14N	<1 ‰

传统电化学技术与TDLAS技术对比

测量原理	电化学法	近红外TDLAS (l=0.7-2.5um)	中红外TDLAS (l=2.5-12um)
耗材	传感器芯片	无	无
交叉干扰	多种分子	较少	最少
灵敏度	高于ppm	低于ppm	低于ppb
响应时间	>10秒	1秒	<0.1秒
检测可靠性	低	中	高
校准维护成本	高	低	中
同位素分析	无	低	高

应用案例：

工业燃烧氧含量(O2)在线监测

工业燃烧过程中，需要对锅炉过程气中的氧含量进行实时监控，以此精确控制输入燃料/氧气比率，以达到燃烧完全、防爆安全、防治污染、及提高炼钢品质等目标。昕虹的TDLAS锅炉残氧监控方案，与传统的氧化锆传感技术相比，具有灵敏度高，抗水汽干扰，抗粉尘污染，无需耗材，无需维护等一系列优势。

天然气中痕量二氧化碳(CO2)、硫化氢(H2S)、水蒸汽(H2O)的监测

生产和输运过程中，天然气的杂质成分如二氧化碳、硫化氢等酸性气体以及水分子必须被有效去除，以避免管道容器腐蚀损坏，保证能源产品质量。昕虹的TDLAS系统方案，可实现共享光路多组分气体同时监测，尤其适合天然气多组分杂质的质量监控。