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微流红外气体传感器

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微流红外气体传感器相关的资讯

  • 锐意自控发布锐意自控微流红外气体传感器Gasboard-2105新品
    产品名称:微流红外气体传感器产品型号:Gasboard-2105采用自主知识产权及国际PCT专利(PCT/CN2018100767)微 流红外隔半气室传感器技术测量CO、NO、SO2、CO2 、CH4, 气室由被测气室和参考气室组成;传感器对被测气体具有较 好的选择性,可进行高精度、高稳定性气体浓度测量,适用 于非常恶劣的工业环境。    配备水分补偿调节装置,消除水汽干扰 自动温度、压力补偿 传感器模块化设计,结构紧凑 适用于长时间在线监测,寿命长 气室采用恒温加热技术,降低温度对测量精度的影响基本参数量程CO: 0~500~1000~2000~5000ppmCO2: 0~500~5000ppmSO2: 0~200~5000ppmNO: 0~200~5000ppmCH4: 0~500~5000ppm注: 量程可定制线性误差±2%FS重复性±2%FS零点/量程漂移<2.5%FS/7d低浓度烟气排放监测、船舶废气排放监测、机动车尾气排放检测、燃烧装置锅炉气体浓度测量、生物沼气发酵气体监测、工业过程气体监测、气体分析仪/系统集创新点:1、同时测量CO、CO2、NO、SO2、CH42、配备水分补偿调节装置,消除水汽干扰3、自动温度、压力补偿« 4、传感器模块化设计,结构紧凑5、适用于长时间在线监测,寿命长6、气室采用恒温加热技术,降低温度对测量精度的影响锐意自控微流红外气体传感器Gasboard-2105
  • 红外沼气分析仪应用新趋势——模块化红外气体传感器
    本文介绍了检测沼气成分的五种主要方法:奥氏气体分析法、热催化燃烧检测法、热导元件检测法、气相色谱GC检测法、红外气体分析法,分析了这五种检测方法的特点及其在我国沼气服务体系中的适应性,并总结了目前最适宜我国大中型沼气工程沼气成分监测的分析方法是红外沼气成分分析技术。1、奥氏气体分析法 奥氏气体分析法是一种经典的化学式手动分析方法,该方法是利用溶液吸收法来测定CO、CO2和O2浓度,CH4和H2浓度则在爆炸燃烧法后用吸收法测定,剩余气体为N2。目前传统的奥氏气体分析方法在沼气成分检测中应用较少。针对农村沼气服务体系的特定应用,通常采用检测管法,该方法操作更简便,常用的检测管有H2S、O2、CO2、CO等,但没有直接测量CH4浓度的检测管,CH4浓度是通过计算所得,即100%-[ CO2 ]-[空气]-[H2S]-[ CO ]等,因此存在一定误差。 奥氏气体分析仪具有结构简单、价格便宜、维修容易等优点,常用于CO2、O2、CO、H2、烃类等气体浓度的测定,在实验室里应用广泛。但该仪器长期运行成本高,仅每年购买试剂和玻璃器皿至少要1万多元,且必须对气体进行人工取样,才可在实验室内进行分析,其中分析人员的操作技能和“态度”对分析的精确度也有着较大影响。同时奥氏气体分析仪只能对单一成分逐个进行检测分析,不具备多重输入和信号处理功能,分析费时,操作繁琐,响应速度慢,效率低,难以实时在线地分析现场工况,现逐渐被全自动分析仪器替代。2、热催化燃烧检测方法 热催化燃烧检测方法是利用两只热催化(黑白)元件——补偿元件和桥臂电阻构成惠斯顿电桥加一恒定电压,将铂丝加热到500℃,当遇到空气中的可燃气体时,测量元件在催化剂的作用下,在元件表面发生催化反应,使得温度升高,阻值增大,电桥输出不平衡,以此来测定甲烷浓度。该方法是检测甲烷泄漏最简单、经济的方法,在我国煤矿安全检测领域具有广泛应用。但载体催化元件只能检测0~4%的甲烷浓度,当空气中甲烷浓度超过5%后,元件会发生“激活”现象,造成永久损坏。同时检测设备需要频繁标定,热催化元件的仪器使用寿命一般在1年内,精度较差(10%),而在高H2S条件下,易造成传感器中毒甚至报废,使用寿命大大缩短。3、热导元件检测方法 不同气体的导热系数存在差别,热导元件检测方法就是根据这一特性,来测定气体的体积浓度。沼气的主要成分是CH4和CO2 ,被测沼气的导热系数由CH4和CO2共同决定。对于彼此之间无相互作用的多组分气体,其导热系数可近似地认为是各组分导热系数浓度的加权平均值。因此,根据沼气的导热系数与各组分导热系数之间的关系,就可以实现沼气多组分气体浓度的测定。 目前该检测方法已广泛应用在煤矿瓦斯抽排领域,也可用于沼气中甲烷浓度的测量。但该类型传感器使用寿命一般在2年左右,且该传感器对于低浓度测量,具有较大局限性,如无法测量浓度低于5%的甲烷浓度,如果用于甲烷的泄露报警将会造成较大误差。4、气相色谱GC检测方法 气相色谱GC分析方法是利用气体物理吸附能力的差别,将采样的气体在色谱中分离然后,热导检测器通过热电阻与被测气体之间热交换和热平衡来实现其CH4、CO2、O2等气体浓度的检测,该检测方法分离效能高,对物理化学性能很接近的复杂混合物质都可以进行定性、定量检测,灵敏度较高。气相色谱分析原理示意图 由于柱温与载气对分离结果的具有较大影响,其中柱温对分离结果的影响比载气的大,所以在检测过程中,除了要经常更换色谱柱外,还需要对色谱柱温和载气流速进行适度的调节,以免影响分离结果造成误差。同时色谱价格相对较贵,需要采样,不能实现在线分析。5、红外气体分析方法 当对应某一气体特征吸收波长的光波通过被测气体时,其强度将明显减弱,强度衰减程度与该气体浓度有关,两者之间的关系遵守朗伯一比尔定律,也就是红外光谱检测方法的基本原理。红外气体分析技术作为一种快速、准确的气体分析技术在实际应用中十分普遍。由于该方法是采用物理原理,分析气体不与传感器发生反应,因此传感器使用寿命很长,该类型传感器不仅可以用于测量沼气泄露的低浓度报警,也可以用于高浓度的沼气成分测量。 由上表可知,红外气体分析技术相较于奥氏、热催化、热导元件、气相色谱气体分析技术,具有响应时间快、灵敏度高、使用寿命长、仪器操作方便等优势。但对国内用户而言,红外气体分析技术普遍存在NDIR传感器价格昂贵、维护困难、产品质量参差不齐等问题。针对这些问题,四方仪器对NDIR传感器进行了升级,将红外传感器进行模块化设计,一个传感器对应检测一个气体组分,拆卸维护方便,使得仪器在体积、性能、维护、价格上具有以往仪器无法比拟的优势。 如沼气分析仪(智能便携型)Gasboard-3200Plus,采用自主知识产权的模块化红外传感器,可实现CO、CO2、CH4等多组分气体浓度的快速测量。同时其H2S、O2浓度测量可拓展,流速、流量可采集,体积轻量化,APP终端智能化等创新设计,弥补了沼气成分、流量一台仪器不可同时测量,长距离、大规模沼气项目监测设备不易携带,监测数据获取流程复杂等的不足,可广泛用于生物沼气、污水处理废气和垃圾填埋气体等沼气成分的可靠准确且经济有效的监测。在满足行业标准应用的同时,仪器测量组分还可根据用户需求定制,轻巧便携,实用性大大提高。模块化红外气体传感器工作原理6、结论 在沼气技术服务体系建设中,气体分析仪发挥了十分重要的作用,在选择配置时需要考虑仪器的使用寿命、功能、质量保障体系、实用性、性价比等因素。在奥氏吸收、热导元件、热催化、气相色谱、红外光谱的气体分析仪中,从寿命、功能、实用性等方面考虑,可优先选择红外方法的仪器;如果仅测量甲烷浓度或检测泄露,可以考虑基于热导和热催化原理的仪器;如果用于实验室定性与定量的精准测量,也可以考虑色谱分析方法。 但随着沼气生产和过程控制要求的逐渐提高,不断实现技术创新升级的红外沼气分析仪将逐渐取代奥氏吸收、热导元件、热催化、气相色谱等气体成分检测技术,成为我国大中小型沼气工程沼气成分监测与工艺过程调控必不可少的气体成分监测设备。(来源:沼气圈)
  • 武汉市科技型中小企业技术创新基金项目“电调制非分光红外气体传感器”通过验收
    5月17日上午,武汉市科技局和武汉市财政局在我司会议室组织召开了武汉市科技型中小企业技术创新基金项目&ldquo 电调制非分光红外气体传感器&rdquo 验收会。 与会专家审阅了相关材料,听取了公司项目负责人所作的工作报告与技术报告,并进行了实地察看。经质询和讨论,与会专家一致认为该项目已按时完成项目合同的技术和经济指标,通过验收。 本项目产品是公司红外气体分析仪器的核心关键部件,在烟气、煤气、尾气、沼气分析领域得到广泛应用,相关产品获国家制造计量器具许可证9项、通过CE认证1项、防爆认证3项、煤安认证1项。项目实施期内累计实现销售收入7300余万元,并出口到45个国家。
  • 公司"红外气体传感器及其产业化" 项目获国家科技型中小企业创新基金重点项目立项
    9月1日,据2010年度国家科技型中小企业技术创新基金第二批项目立项的通知(http://www.innofund.gov.cn/innobull/2010lxgg2.htm),公司&ldquo 红外气体传感器及其产业化&rdquo 项目获国家科技型中小企业创新基金重点项目立项,获资助160万元。国家科技型中小企业技术创新基金是经国务院批准设立,用于支持科技型中小企业技术创新的政府专项基金。
  • 催化燃烧技术终结者——红外气体分析技术
    催化燃烧技术传感器应用广泛并且价格便宜,但易被污染中毒、缺乏安全自检、要求定期维护、标定以及使用寿命短。红外气体传感器这些年发展迅速,克服了以上催化燃烧的缺点,符合IEC61508安全标准,在检测碳氢化合物气体时可提供快速可信的检测结果。本文将就两种传感器的不同优缺点作出比较,以供大家了解。催化燃烧 催化燃烧最早起源于十九世纪六十年代采矿业,早期简单的铂丝线圈传感器由于能耗大、零点漂移严重不适于连续操作。 当前催化燃烧检测器连接两个铂丝线圈,每个都包裹着氧化铝粘土。检测单元包裹着催化剂,可燃气通过时可促进氧化发热。 催化燃烧优点 1、 检测器价格低廉、供应广泛; 2、 可使用各种可燃气,如果方法正确,可用于特殊物质检测; 3、 装置简单,除了标准气,没有其他特殊的维护装备; 催化燃烧缺点 1、 易中毒,如果暴露在有机硅、铅、硫和氯化物组分中,将失去对可燃气的作用; 2、 易产生烧结物,阻止可燃气与传感器接触; 3、 没有自动安全防护装置; 4、 在某些环境下灵敏度会下降(特别是硫化氢和卤素); 5、 需要至少12%的氧气浓度,在氧气浓度不足情况下工作效率明显下降; 6、 如暴露在可燃气体浓度过高的环境下,会被烧坏; 7、 使用时间越长,灵敏度越低; 8、 寿命有限,最长3-5年; 9、 需定期进行气体测试和标定;红外技术 包含一个原子以上的气体能吸收红外光,这样碳氢化合物和一些气体比如二氧化碳、一氧化碳能通过红外技术进行检测。二氧化碳气体分析示意图 为了区分红外吸收,气体和其他物质比水,需要额外增加一个波长宽带为2.7-3um的传感器。碳氢化合物在此范围没有吸收峰。这可以阻止错误报警发生和减小干扰物质的信号。双光束设计就是被用来防止光学组分污染造成错误报警。 红外技术优点 1、 较快的反应速率:响应时间一般小于7秒; 2、 自动故障操作:电源错误、信号错误、软件错误都能反馈给控制系统; 3、 对污染性气体的信号抗干扰能力强; 4、 寿命长,一般大于10年; 5、 维护成本低; 6、 无需氧气; 7、 高浓度可燃气体条件下,不会烧坏; 8、 不会烧结,相应的问题也不会发生; 红外技术缺点 购买价格高于催化燃烧检测器 催化燃烧需要定期测试(通过标气)。有些海洋石油平台通常每六周需测试一次,每3-5年需要更换一次,这样需要耗费大量的成本。 不会烧结的红外气体检测仪器可自我检测,比检测如灯、传感器、窗口、软件等这些不可恢复的问题,从而大大降低出现问题的可能性。较少的零点、量程漂移及高灵敏度意味着红外气体检测仪器的校准和常规维护少,一般为6-12个月。 同时,红外传感器的价格近年已经显著下降,虽然价格还是高于催化燃烧检测器,但实践经验表明,红外传感器的成本可通过减少维护成本来降低。故红外气体传感技术取代催化燃烧技术大势所趋。 四方仪器自控系统有限公司,以自主知识产权的红外传感器核心技术为依托,成功研制红外烟气、沼气、煤气、尾气、天然气等节能减排仪器仪表,并已广泛应用于电力、钢铁、有色金属、煤化工、石油化工、垃圾焚烧、厌氧发酵、机动车及发动机检测、石油天然气勘探、煤层气综合利用、空分、节能环保部门、科研院校及民用等领域。 红外传感器可检测特征吸收峰位置的吸收情况,以确定某种气体的浓度。这种传感器过去都是大型的分析仪器,但近些年,随着以MEMS技术为基础的传感器工业的发展,这种传感器的体积已经由10升,45公斤的巨无霸,减小到2毫升(拇指大小)左右。 微型红外传感器 使用无需调制光源的红外传感器使得仪器完全没有机械运动部件,实现免维护,有效降低维护成本,从而降低工业过程气体的监测成本。(欢迎转载,转载请注明来源:工业过程气体监测技术)
  • 一文解读气体传感器原理、分类、用途
    所谓气体传感器,是指用于探测在一定区域范围内是否存在特定气体和/或能连续测量气体成分浓度的传感器。在煤矿、石油、化工、市政、医疗、交通运输、家庭等安全防护方面,气体传感器常用于探测可燃、易燃、有毒气体的浓度或其存在与否,或氧气的消耗量等。气体传感器主要用于针对某种特定气体进行检测,测量该气体在传感器附近是否存在,或在传感器附近空气中的含量。因此,在安全系统中,气体传感器通常都是不可或缺的。从工作原理、特性分析到测量技术,从所用材料到制造工艺,从检测对象到应用领域,都可以构成独立的分类标准,衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系,尤其在分类标准的问题上目前还没有统一,要对其进行严格的系统分类难度颇大。气体传感器的分类从检测气体种类上,通常分为可燃气体传感器(常采用催化燃烧式、红外、热导、半导体式)、有毒气体传感器(一般采用电化学、金属半导 体、光离子化、火焰离子化式)、有害气体传感器(常采用红外、紫外等)、氧气(常采用顺磁式、氧化锆式)等其它类传感器。从使用方法上,通常分为便携式气体传感器和固定式气体传感器。从获得气体样品的方式上,通常分为扩散式气体传感器(即传感器直接安装在被测对象环境中,实测气体通过自然扩散与传感器检测元件直接接触)、吸入式气体传感器(是指通过使 用吸气泵等手段,将待测气体引入传感器检测元件中进行检测。根据对被测气体是否稀释,又可细分为完全吸入式和稀释式等)。从分析气体组成上,通常分为单一式气体传感器(仅对特定气体进行检测)和复合式气体传感器(对多种气体成分进行同时检测)。按传感器检测原理,通常分为热学式气体传感器、电化学式气体传感器、磁学式气体传感器、光学式气体传感器、半导体式气体传感器、气相色谱式气体传感器等。先来了解一下气体传感器的特性:1、稳定性稳定性是指传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性,取决于零点漂移和区间漂移。零点漂移是指在没有目标气体时,整个工作时间内传感器输出响应的变化。区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化,表现为传感器输出信号在工作时间内的降低。理想情况下,一个传感器在连续工作条件下,每年零点漂移小于10%。2、灵敏度灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化量之比,主要依赖于传感器结构所使用的技术。大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、物理和光学。首先要考虑的是选择一种敏感技术,它对目标气体的阀限制或爆炸限的百分比的检测要有足够的灵敏性。3、选择性选择性也被称为交叉灵敏度。可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应来确定。这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应。这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的,因为交叉灵敏度会降低测量的重复性和可靠性,理想传感器应具有高灵敏度和高选择性。4、抗腐蚀性抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。在气体大量泄漏时,探头应能够承受期望气体体积分数10~20倍。在返回正常工作条件下,传感器漂移和零点校正值应尽可能小。气体传感器的基本特征,即灵敏度、选择性以及稳定性等,主要通过材料的选择来确定。选择适当的材料和开发新材料,使气体传感器的敏感特性达到优。接下来是关于不同气体传感器的检测原理、特点和用途:一、半导体式气体传感器根据由金属氧化物或金属半导体氧化物材料制成的检测元件,与气体相互作用时产生表面吸附或反应,引起载流子运动为特征的电导率或伏安特性或表面电位变化而进行气体浓度测量的。从作用机理上可分为表面控制型(采用气体吸附于半导体表面而产生电导率变化的敏感元件)、表面电位型(采用 半导体吸附气体后产生表面电位或界面电位变化的气体敏感元件)、体积控制型(基于半导体与气体发生反应时体积发生变化,从而产生电导率变化的工作原理) 等。可以检测百分比浓度的可燃气体,也可检测ppm级的有毒有害气体。优点:结构简单、价格低廉、检测灵敏度高、反应速度快等。不足:测量线性 范围较小,受背景气体干扰较大,易受环境温度影响等。二、固体电解质气体传感器固体电解质是一种具有与电解质水溶液相同的离子导电特性的固态物质,当用作气体传感器时,它是一种电池。它无需使气体经过透气膜溶于电解液中,可以避免溶液蒸发和电极消耗等问题。由于这种传感器电导率高,灵敏度和选择性好,几乎在石化、环保、矿业、食品等各个领域都得到了广泛的应用,其重要性仅次于金属—氧化物一半导体气体传感器。这种传感器介于半导体气体传感器和电化学气体传感器之间,选择性、灵敏度高于半导体气体传感器,寿命长于电化学气体传感器,因此得到广泛应用。这种传感器的不足之处是响应时间过长。三、催化燃烧式气体传感器这种传感器实际上是基于铂电阻温度传感器的一种气体传感器,即在铂电阻表面制备耐高温催化剂层,在一定温度下,可燃气体在表面催化燃烧,因此铂电阻温度升高,导致电阻的阻值变化。由于催化燃烧式气体传感器铂电阻外通常由多孔陶瓷构成陶瓷珠包裹,因此这种传感器通常也被称为催化珠气体传感器。理论上这种传感器可以检测所有可以燃烧的气体,但实际应用中有很多例外。这种传感器通常可以用于检测空气中的甲烷、LPG、丙酮等可燃气体。四、电化学气体传感器电化学气体传感器是把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流,得出对象气体浓度的探测器。包含原电池型气体传感器、恒定电位电解池型气体传感器、浓差电池型气体传感器和极限电流型气体传感器。1、原电池型气体传感器(也称:加伏尼电池型气体传感器,也有称燃料电池型气体传感器,也有称自发电池型气体传感器),他们的原理行同我们用的干电池,只是,电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例,氧在阴极被还原,电子通过电流表流到阳极,在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫等。2、恒定电位电解池型气体传感器,这种传感器用于检测还原性气体非常有效,它的原理与原电池型传感器不一样,它的电化学反应是在电流强制下发生的,是一种真正的库仑分析(根据电解过程中消耗的电量,由法拉第定律来确定被测物质含量)传感器。这种传感器用于:一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中,是目前有毒有害气体检测的主流传感器。3、浓差电池型气体传感器,具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧,会自发形成浓差电动势,电动势的大小与气体的浓度有关,这种传感器实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。4、极限电流型气体传感器,有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧(气)浓度传感器,用于汽车的氧气检测,和钢水中氧浓度检测。主要优点:体积小,功耗小,线性和重复性较好,分辨率一般可以达到0.1ppm,寿命较长。主要不足:易受干扰,灵敏度受温度变化影响较大。五、PID——光离子化气体传感器PID由紫外光源和气室构成。紫外发光原理与日光灯管相同,只是频率高,能量大。被测气体到达气室后,被紫外灯发射的紫外光电离产生电荷流,气体浓度和电荷流的大小正相关,测量电荷流即可测得气体浓度。可以检测从10ppb到较高浓度的10000ppm的挥发性有机物和其他有毒气体。许多有害物质都含有挥发性有机化合物,PID对挥发性有机化合物灵敏度很高。六、热学式气体传感器热学式气体传感器主要有热导式和热化学式两大类。热导式是利用气体的热导率,通过对其中热敏元件电阻的变化来测量一种或几种气体组分浓度的。其在工业界的应用已有几十年的历史,其仪表类型较多,能分析的气体也较广泛。热化学式是基于被分析气体化学反应的热效应,其中广泛应用的是气体的氧化反应(即燃烧),其典型为催化燃烧式气体传感器,其主要工作原理是在一定温度下,一些金属氧化物半导体材料的电导率会跟随环境气体的成份变化而变化。其关键部件为涂有燃烧催化剂的惠斯通电桥,主要用于检测可燃气体,如煤气发生站、制气厂用来分析空气中的CO、H2 、C2H2等可燃气体,采煤矿井用于分析坑道中的CH4含量,石油开采船只分析现场漏泄的甲烷含量,燃料及化工原料保管仓库或原料车间分析空气中的石油蒸 气、酒精乙醚蒸气等。七、红外气体传感器一个完整的红外气体传感器由红外光源、光学腔体、红外探测器和信号调理电路构成。这种传感器利用气体对特定频率的红外光谱的吸收作用制成。红外光从发射端射向接收端,当有气体时,对红外光产生吸收,接收到的红外光就会减少,从而检测出气体含量。目前较先进的红外式采用双波长、双接收器,使检测更准确、可靠。优点:选择性好,只检测特定波长的气体,可以根据气体定制;采用光学检测方式,不易受有害气体的影响而中毒、老化;响应速度快、稳定性好;利用物理特性,没有化学反应,防爆性好;信噪比高,抗干扰能力强;使用寿命长;测量精度高。缺点:测量范围窄;怕灰尘、潮湿,现场环境要好,需要定期对反射镜面上的灰尘进行清洁维护;现场有气流时无法检测;价格较高。八、磁学式气体分析传感器在磁学式气体分析传感器中,常见的是利用氧气的高磁化特性来测量氧气浓度的磁性氧量分析传感器,利用的是空气中的氧气可以被强磁场吸引的原理。其氧量的测量范围宽,是一种十分有效的氧量测量传感器。常用的有热磁对流式氧量分析传感器(按构成方式不同,又可细分为测速热磁式、压力平衡热磁式)和磁力机械式氧量分析传感器。主要用途:用于氧气的检测,选择性极好,是磁性氧气分析仪的核心。其典型应用场合有化肥生 产、深冷空气分离、火电站燃烧系统、天然气制乙炔等工业生产中氧的控制和连锁,废气、尾气、烟气等排放的环保监测等。九、气相色谱式分析仪基于色谱分离技术和检测技术,分离并测定气样中各组分浓度,因此是全分析传感器。在发电厂锅炉试验中,已有应用。工作时,从进样装置定期采取一定容积的气样,在流量一定的纯净载气(即流动相)携带下,流经色谱柱,色谱柱中装有称为固定相的固体或液体,利用固定相对气样各组分的吸收或溶解能力的不同,使各组分在两相中反复进行分配,从而使各组分分离,并按时间先后流出色谱柱进入检测器进行定量测定。根据检测原理,气相色谱式分析仪又细分为浓度型检测器和质量型检测器两种。浓度型检测器测量的是气体中某组分浓度瞬间的变化,即检测器的响应值和组分的浓度成正比。质量型检测器测量的是气体中某组分进入检测器的速度变化,即检测器的响应值和单位时间进入检测器某组分的量成正比。常用的检测器有TCD热导检测器、FLD氢火焰离子化检测器、HCD电子捕获检测器、FPD火焰光度检测器等。优点:灵敏度高,适合于微量和痕量分析,能分析复杂的多相分气体。不足:定期取样不能实现连续进样分析,系统较为复杂,多用于 试验室分析用,不太适合工业现场气体监测。十、其他气体传感器1.超声波气体探测器这种气体探测器比较特殊,其原理是当气体通过很小的泄漏孔从高压端向低压端泄漏时,就会形成湍流,产生振动。典型的湍流气流会在差压高于0.2MPa时变成因素,超过0.2MPa就会产生超声波。湍流分子互相碰撞产生热能和振动。热能快速分散,但振动会被传送到相当远的距离。超声波探测器就是通过接收超声波判断是否有空气泄漏。这类探测器通常用于石油和天然气平台、发电厂燃气轮机、压缩机以及其它户外管道。2.磁氧分析仪这种气体分析仪是基于氧气的磁化率远大于其他气体磁化率这一物理现象,测量混合气体中氧气的一种物理气体分析设备。这种设备适合自动检测各种工业气体中的氧气含量,只能用于氧气检测,选择性极好。
  • 董事长专访 | 四方光电熊友辉:引领气体传感器核心技术,解决环保产业关键问题
    导 读在作为环保产业年度重要展示平台的“环博会”上,四方光电现场展示了烟气排放监测、发动机排放气体监测、室外扬尘监测、油烟监测、温室气体监测、工业过程在线气体监测等气体成分及流量测量的解决方案。其中,包括满足碳排放监测要求的烟气分析解决方案首次亮相,在业界引起了不小的轰动。站在“十四五”的开局之年,环保产业又迎来了新的发展突破口。四方光电将如何助力国家“双碳”目标的达成?面对新的发展形势,四方光电又将如何适应新形势,做好布局与规划?四方光电董事长熊友辉博士接受了环保在线记者专访。四方光电董事长 熊友辉博士深耕气体传感器创新领域,构筑核心技术“护城河”  熊友辉博士告诉环保在线记者,四方光电长期专注于气体传感器的科技创新,从创立的2003到2011年,四方光电主要发展基于核心气体传感器的工业过程和环境监测气体分析仪器,并逐步启动民用气体传感器产业配套 2012到2020年,四方光电积极发挥核心技术及质量体系的优势,发力智能家居、智慧医疗、汽车电子等领域,逐步形成了智能气体传感器与高端气体分析仪器双轮驱动的发展格局。  2003年,四方光电成功开发基于电调制非分光红外气体传感器,该产品于2004年通过湖北省科技厅组织的科技成果鉴定,达到国际先进技术,此后该产品获得“国家重点新产品”证书。针对双光束NDIR 气体传感器测量二氧化硫(SO2)、一氧化氮(NO)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4)存在水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)等的较强干扰,同时测量低端分辨率不高的缺点,公司通过对微流量芯片-微流量红外探测器-微流红外气体传感器(micro-flow NDIR)的深度开发,已经成为在技术上可以与国际上气体分析仪器巨头并肩的厂家之一。微流红外气体传感器项目也于2020年获得工信部强基工程-传感器“一条龙”示范项目。通过十余年的持续创新,目前四方光电已形成了包括光学(红外、紫外、光散射、激光拉曼)、超声波、MEMS金属氧化物半导体 (MOX)、电化学、陶瓷厚膜工艺高温固体电解质等原理的气体传感技术平台。通过使用上述一种或多种技术组合,四方光电能够根据客户需求提供多种产品。  熊友辉博士表示,当前四方光电的环境监测气体分析仪器产品主要应用于烟气、尾气监测领域。其中烟气监测领域产品包括红外(紫外)烟气传感器模组、红外(紫外)烟气分析仪、烟气排放连续监测系统(CEMS)及船舶废气排放连续监测系统。主要检测对象是二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氧气(O2)、颗粒物(PM)的浓度,应用于火力发电厂、炼钢厂、垃圾焚化厂等产生污染气体的工业企业等固定污染源及大型船舶等移动污染源。在尾气监测领域,公司采用高性能双光束NDIR检测一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、碳氢化合物(HC) 采用微流红外、非分光紫外(NDUV)、紫外差分(UV-DOAS)技术直接检测氮氧化物(NOx),而不需要采用复杂且昂贵的NOX转换器。依托NDIR核心技术积累,发力温室气体监测市场正当时    “2020年习近平总书记在联合国发展大会上代表中国提出了2030碳达峰、2060碳中和的宣言,也为环保行业的发展树立了新目标”,熊友辉博士向记者介绍,在碳中和产业中的温室气体在线监测领域,四方光电具有较好的技术和产业基础,目前在碳中和监测控制领域具有较多应用场景。四方光电在碳中和领域最典型的应用就是对多种温室气体的总量(温室气体成分分析仪器+气体流量)计量。  在二氧化碳(CO₂)的气体检测方面,四方光电有两种不同用途的CO2传感器:一种是四方光电采用NDIR热电堆红外技术开发的民用/车载用的扩散式CO2传感器,一种是四方光电全资子公司-湖北锐意自控采用微流红外、双光束红外(热电堆或者热释电)等技术开发的高端CO2传感器。前者主要用于绿色建筑和智能座舱中的暖通空调(HVAC)控制,确保在舒适安全条件下的节能减排,通过智能化降低建筑和车辆的碳足迹 后者主要用于工业、农业过程中CO2排放总量的高精度测量,用于碳排放的核查和交易。后者的精度要求显著高于前者,价格比前者也高两个数量级。  当然,碳中和领域对气体的监测不仅仅是CO2气体浓度,而是多种温室气体的总量(成分+流量)计量。京都议定书中规定控制的6种温室气体,除二氧化碳(CO₂)之外,还有甲烷(CH₄)、氧化亚氮(N₂O)、氢氟碳化合物(HFCs)、全氟碳化合物(PFCs)、六氟化硫(SF6)。四方光电全资子公司湖北锐意自控的微流红外、双光束红外、TDLAS等气体传感器技术可以应用在对工业污染源的上述多种温室气体排放浓度的监测 同时公司具备的超声波、差压等原理的气体流量传感器可以用于温室气体流速和体积的监测。公司以工业用气体传感器技术平台、分析仪器及工信部沼气工程物联网专项为基础,为大中型沼气工程、生物质燃气工程、煤层气瓦斯气综合利用工程等诸多领域提供了包括测量CH4和CO₂等气体质和量的计量装置,这些装置是开展清洁发展机制(CDM)碳交易的基础数据。随着碳减排逐渐成为一些国家的自愿行为,以及碳核查基于的MRV(可测量、可报告、可检验)原则,对温室气体排放总量在线监测系统的需求将呈现增长趋势。  我国已经安装了大量的CEMS系统用于环保监测, 主要是对二氧化硫(SO2)、一氧化氮(NO)、粉尘颗粒物(PM)的监测。碳中和政策出来后,需要增加CO2、CO等“碳”的测量指标,由于CO含量较低,因此微流红外传感器成为测量CO2+CO参数的最佳选择。同时用于碳交易还需要更加准确的烟气流量传感器配合,目前大量的CEMS系统采用皮托管差压原理测量流速并测算流量,由于是“点式”测量,准确度与气体分析仪器的精度相差巨大,因此有必要开发新型的高精度烟气流量传感器,例如超声波、红外相关法、静电法等原理的新型烟气流量计。协同气体传感器技术平台,新产品层出不穷    熊友辉博士表示,碳中和关系到产业链的方方面面,从原材料和能源的开采到产品进入市场,每一个环节都需要控制碳排放,这也让气体环境监测仪器有了广阔的市场。比如,烟气分析仪是大气环境监测系统的重要组成部分,但烟气成分较为复杂,主要成分有二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、氧气(O2)等,随着排放标准越来越低,对烟气分析仪的性能要求也越来越高。这次四方光电全新推出的烟气分析仪Gasboard-3000UV,集公司多种核心气体传感技术于一体:基于UV-DOAS紫外差分吸收光谱气体分析技术测量二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX),微流NDIR技术测量一氧化碳(CO)、甲烷(CH4),双光束红外NDIR测量二氧化碳(CO2)等。结合公司超声波气体流量测量十余年的技术积累,公司正在积极开发超声波烟气流量计,因此可以一站式满足国内碳排放的监测要求。  在室外空气品质监测领域,记者看到四方光电也在持续发挥技术优势,推陈出新。问及此次室外扬尘监测传感器展区产品时,熊友辉博士向记者介绍了产品开发的初衷以及创新应用对产业链的推动作用:我国室外扬尘网格化监测经历了早期的β射线吸收法到采用民用净化器大量应用的激光粉尘传感器的过程。在使用过程中发现,民用的激光粉尘传感器不仅不能满足-30~70℃室外环境温度的全天候使用要求,同时还必须面对监测场所,特别是建设工地经常喷洒降霾的水雾影响,或者下雨潮湿的气候环境等。这种环境下,水雾经常被判断为严重雾霾造成爆表。民用激光传感器由于激光功率小,采样流量小,PM10分辨率很低,无法提供准确的PM10, 通常采用根据PM2.5的数字进行比例计算,造成PM10监测数据失真。在这种背景下,四方光电通过采用宽温型大功率线型激光光源、API粉尘自动识别技术、先进的流道设计实现抗污染、大流量车规级采样装置、高湿度环境的水雾去除装置等,研制出了扬尘传感器PM3006系列产品,低成本地实现了对室外扬尘粉尘与β射线吸收法达到0.9相关系数的高精度测量。凭借长期的技术积淀、良好的产品性能,目前四方光电室外扬尘监测传感器PM3006系列已取得多项发明专利及实用新型专利。在国内市场,多款搭载PM3006系列的扬尘监测类产品,获得了计量器具型式批准证书(CPA) 在海外市场,同样也取得了当地权威机构的测试认证。在韩国多款搭载PM3006的户外监测类产品,获得了韩国环境部授权的三大认证机构(KTR/ KECO/ KCL)的最高等级1级认证。目前,产品已经销往全国并出口到海外多个国家和地区,被国内外知名企业认可。  最后,四方光电熊友辉博士告诉记者,四方光电也将不忘初心,依托在气体传感器及分析仪器方面的技术积累,开发出更多的优质产品 也将持续关注行业发展趋势,发挥自身技术优势,为早日实现“碳达峰”和“碳中和”目标贡献力量。  关于四方光电    四方光电股份有限公司(以下简称“四方光电”)是一家从事智能气体传感器和高端气体分析仪器的科创板上市企业(股票代码688665)。公司2003年成立于武汉“光谷”,形成了包括光学(红外、紫外、光散射、激光拉曼)、超声波、MEMS金属氧化物半导体 (MOX)、电化学、陶瓷厚膜工艺高温固体电解质等原理的气体传感技术平台,拥有100余项国内外专利,产品广泛应用于空气品质、环境监测、工业过程、安全监测、健康医疗、智慧计量等领域。  四方光电建设有省级企业技术中心和湖北省气体分析仪器仪表工程技术研究中心。同时公司积极融入国家技术创新体系,先后获得国家重大科学仪器设备开发专项、工信部物联网发展专项、工信部强基工程传感器“一条龙”、科技部科技助力经济2020重点专项、湖北省技术创新重大项目等多个项目的支持,被国内外行业权威机构列为中国气体传感器主要厂商和代表性企业,并荣获中国物联网产业联盟“最具影响力物联网传感企业奖”。  四方光电作为中国气体传感器的龙头企业,凭借长期的技术沉淀、严格的质量体系及国际化视野,已经成为诸多世界500强及国内外细分领域头部企业的配套供应商。目前公司产品已经出口至八十多个国家和地区,正在朝着传感器领域的国际品牌迈进。
  • 重要通知!天美收回英国爱丁堡公司 气体激光器、气体传感器 两个产品线代理权
    2019年起,天美(中国)科学仪器有限公司将全面收回英国Edinburgh Instruments (爱丁堡仪器有限公司,以下简写为EI)气体激光器和气体传感器的代理权。至此,爱丁堡仪器所有生产线产品都将由天美自己的销售团队负责销售和服务。  自2013年天美集团收购爱丁堡之后,EI已成为天美集团的全资子公司。不过天美的销售团队之前只负责最大业务部门—光谱产品的销售。这次销售渠道整合,将爱丁堡仪器的气体激光器、气体传感器两大产品线收回,相信能够带给用户更好的技术支持和服务。  EI气体激光器主要生产并供应各类红外及远红外气体激光器,其中包括CO激光器、CO2激光器、脉冲TEA-CO2激光器及远红外太赫兹(THz)激光器。其产品具有波长可调,光束质量优良,稳定性高等特点,在科研领域具有广泛应用。  EI在气体传感探测领域,积累具有30余年丰富的生产制造经验,具有高技术的工作团专长于NDIR气体传感器设计生产一系列的NDIR气体分析仪和OEM气体传感器,产品出口到50多个国家。可广泛应用于农业,畜牧业,泄露检测,垃圾填满,水质检测/TOC等众多工业生产领域。 气体传感器 https://www.instrument.com.cn/netshow/SH103008/Product-C0-38314-0-1.htm 气体激光器 https://www.instrument.com.cn/netshow/SH103008/Product-C0-38315-0-1.htm (如需了解更多产品型号及信息,可通过仪器信息网和天美公司官网咨询)关于天美:  天美集团从事表面科学、分析仪器、生命科学设备及实验室仪器的设计、开发和制造及分销;为科研、教育、检测及生产提供完整可靠的解决方案。近年来天美集团积极拓展国际市场,先后在新加坡、印度、澳门、印尼、泰国、越南、美国、英国、法国、德国、瑞士等多个国家设立分支机构。公司亦先后收购了法国Froilabo公司、瑞士Precisa公司、美国IXRF公司、英国Edinburgh Instruments公司等多家海外知名生产企业和布鲁克公司Scion气相和气质产品生产线,以及上海精科公司天平产品线, 三科等国内制造企业、加强了公司产品的多样化。
  • 气体传感器企业汉威电子与第三方检测机构华测检测创业板上市
    气体传感器企业汉威电子创业板首批上市  在首批公布招股说明书的10家创业板公司中,河南汉威电子股份有限公司因其产品具有较高技术壁垒,且主要应用于政府监管和重视的工业安全生产领域,公司表现出的稳定持续的高速成长性,受到了机构投资者的广泛关注。公司昨日在上海举办的现场路演推介会吸引了众多机构投资者的积极参与。  机构投资者纷纷给予公司较高的评价,并就公司产品的核心技术、市场竞争情况、应用领域、政策扶持力度、募投项目的发展前景等问题与公司的高管层进行了充分的交流。  气体传感器是气体检测仪器仪表的核心部件。汉威电子掌握了大量的关于气体传感器选型、气敏材料配方、生产工艺、工业设计等方面的专利或者是非专利技术,成为国内唯一能够同时生产半导体类、催化燃烧类、电化学类及红外光学类四大主要类别气体传感器产品的企业,从源头上摆脱了对国外厂商的技术依赖,成为行业内填补国内空白、替代进口的领跑者。由于公司掌握了传感器的核心技术及生产能力,拥有生产检测仪器仪表的技术优势和成本优势,同时所处行业技术壁垒较高,需要严格的行业认证才能进入,因此公司毛利率达到50%以上,高于可比上市公司的平均水平。  传感器产业是国内外公认的具有广阔发展前途的高技术产业。作为该产业的一个重要分支,气体传感器在燃气、冶金、航天、石油石化、煤炭、化工、环保、煤气化等十个行业均有广泛的应用。随着国家和人民对健康和安全的日益重视,以及各大产业振兴规划都将推动国内气体检测仪器仪表市场的高速增长,预计未来三年将保持30%以上的增长率,2012年需求量超过1500万台,市场规模为30亿元以上。  面对未来几年巨大的市场需求,汉威电子将是传感器行业发展最大的受益者之一。公司的成长性和盈利能力在电子板块处于领先水平,自成立以来始终保持快速的发展势头,在2006年至2009年的三年发展中,营业收入由2910万元增长到9733万元,复合增长率达到82%,净利润由734万元增长到2969万元,复合增长率达到101%,公司的核心传感器产品的市场份额由29%增长到53%。  汉威电子此次募投项目主要投入红外气体传感器和检测器产品以及电化学气体检测仪器仪表。前者主要用于工矿企业中危险气体的检测,后者中的电化学酒精传感器可以用于各类呼出气体酒精浓度监测仪表,便于交通警察对机动车驾驶员进行饮酒检测。随着政府监管部门和民众对安全生产的日益重视,未来工矿企业必将加大对危险气体的检测投入,使得红外气体传感器具有良好稳定的成长性 而政府加大对酒后驾车的监管力度后,未来电化学酒精传感器的需求也有较大的增长空间。  据悉,目前汉威电子是国内唯一有能力产业化生产电化学传感器和红外传感器的企业,而国内其他竞争对手均需进口相关核心器件,公司具备明显的技术和成本优势。随着募投项目的逐步投产,预计2012年产量将占仪器仪表总产量的30%以上,销售收入达到仪器仪表总销售收入的50%以上,公司营业收入和净利润年均复合增长率均在30%以上,高于行业平均增速。华测检测登陆创业版 拟募集资金2.75亿元  据央视新闻频道消息,21日上会的五家创业板企业四家过会一家被否。过会的四家企业为北京北陆药业股份有限公司、西安宝德自动化股份有限公司、深圳市华测检测技术股份有限公司、武汉中元华电科技股份有限公司。  深圳市华测检测技术股份有限公司是一家全国性、综合性的独立第三方检测服务机构,主要从事工业品、消费品、生命科学以及贸易保障领域的技术检测服务,目前在国内拥有近30家分支机构组成的业务网络,拥有化学、生物、物理、机械、电磁等领域的30个实验室,取得了CMA计量认证与CNAS国家合格评定委员会实验室认可资格和检查机构认可资格,并依据ISO17025、ISO17020进行管理。本次发行股数为2100万股,发行后的总股本为8177万股,主承销商为平安证券。  在发行前,万里鹏、万峰父子合计持有公司45.74%股权,是公司控股股东和实际控制人。万峰为公司董事长,万里鹏任公司董事。  本次发行A股预计募集资金2.75亿元,主要用于建设华东检测基地和华南检测基地,项目建成后将极大地充实实验室检测网络,扩大市场份额,提高市场占有率。另据消息:  10月30日,随着创业板开市宝钟的敲响,CTI华测检测正式在深交所挂牌上市,CTI华测检测不仅成为深圳市首家在创业板上市的公司,也是国内首家成功上市的第三方检测机构。  此次,CTI华测检测成功登陆创业板,其股票代码为300012,本次公开发行股票2100万股。  作为国内最大的民营第三方测试、检验和认证服务的开拓者和领先者,其业务范围涵盖了工业品检测、消费品检测、贸易保障和生命科学四个领域。一直以来,CTI华测检测坚持为众多行业和产品提供一站式的质量解决方案,提升企业竞争力,以满足其对品质的更高要求。  目前,CTI华测检测已经拥有30多家分支机构组成的服务网络,取得了中国合格评定国家认可委员会CNAS认可及计量认证CMA资质,并获得了英国UKAS,新加波SPRING,美国CPSC认可,检测报告具有国际公信力。  以上市为契机,CTI华测检测将持续提高其检测能力,更好的为各行各业提供全面的、高质量的服务,此次成功上市,不仅标志着华测检测在成长的道路上迈出了重要的一步,更重要的是为CTI华测检测以后全方位服务能力的提升打下了坚实的基础。  深圳市华测检测技术股份有限公司:http://www.cti-cert.com/
  • 汉威电子:气体传感仪器有壁垒
    在首批上市的28家创业板企业中,汉威电子[40.61 0.27%](300007)是唯一一家主营气体传感器和仪器的企业,而这一领域是感知世界的基础,是信息网络的前沿之一,其技术先进性和行业壁垒受到了市场的广泛关注。为此,本报记者专程探访了位于郑州高新区的汉威电子。  参观汉威电子产品展示厅里众多的气体传感器门类和各种检测仪器之后,记者被告知,汉威电子目前掌握的最先进的技术是电化学类、红外光学类等气体传感器全系列核心技术,并可以批量生产。由于目前市场上大量使用的电化学、红外气体传感器主要由国外公司生产控制,具有一定垄断性,产品价格高昂,因而汉威电子在这一系列传感器的竞争主要来自国外,国内能够形成产业化技术的企业并不多。据了解,国内红外光学气体检测技术主要用在体积较大的红外线气体分析仪器生产,在电化学、红外气体传感器及其应用技术方面的实验研究也不少。  对于公司自有关键技术如何不被泄露,公司有关技术负责人介绍说,公司专有技术是多年技术创新、行业经验的凝练和总结,有些属于技术诀窍,核心是产品内在的设计思路及材料技术、生产工艺,被侵权时不易发觉和取证,为避免被模仿,公司以技术秘密的方式予以保护。对于易于使用专利方式保护的专有技术,公司均已申请或准备申请专利。  在公司众多的气体检测仪表产品中,哪些品种是汉威电子主要销售和利润来源?公司方面表示,气体检测仪表中,民用仪表产销量最大,但工业用仪表对营业的贡献最大,在国内的市场份额都位居前列。公司一直非常重视新产品的开发和新工艺的研究,产品不断升级换代,高附加值产品的产销比例不断增加,为公司带来了较高的毛利率回报。  气体传感器及仪器仪表行业前景好,也吸引了新的市场进入者,但为何新进入者较难获得快速发展?公司解释主要原因是该行业具备独特的行业壁垒,气体传感器及气体检测仪器仪表涉及化学、物理、材料、机械、电子、计算机等多种学科交叉的边缘应用,企业所需人才培养主要通过企业经营过程中传帮带、经验沉淀来进行,再加上气体检测仪器仪表产品涉及消防、防爆、安全等行业认证,这也使部分准备进入者知难而退。  临行,记者注意到汉威展厅展示的城市管网安全检测系统和基于化工园区的危化品安全监控系统,已将众多的传感器连成了网络,在大屏幕上集中监视。问及公司未来如何针对物联网发展业务时,汉威董秘刘瑞玲介绍说,公司原来的业务就已经向传感器网络和系统集成发展并取得了初步成效,未来致力于提供完整的气体探测解决方案。
  • 锐意自控基于微流红外、紫外NOX传感器的汽车排放尾气分析仪已通过多省计量认证
    p  汽车尾气排放分析仪是在汽车发动机正常运转时,对汽车排放的尾气进行检测、分析, 从而判断汽车发动机是否工作正常、排出的有害气体是否超出标准的一种仪器。作为机动车尾气检验以及维修机构的核心设备,这种仪器的质量和性能直接影响到对汽车尾气排放超标进行检查的效率和效果。因此,获得具有法定效力的计量认证证书是产品应用于市场的重要前提条件。/pp  随着新的汽车尾气排放检测法规《汽油车污染物排放限值及测量方法(双怠速及简易工况法)》GB18285-2018和《柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)》GB3847-2018的发布,汽车尾气分析检测逐渐标准化。凭借在环保领域多年的气体分析仪器仪表研发制造经验,湖北锐意自控全新推出测量精准度更高、稳定性更好的汽油车尾气排放分析仪Gasboard-5260和柴油车尾气排放分析仪Gasboard-5230。/ppspan style="font-size: 18px color: rgb(0, 176, 80) "strong新法规变化分析/strong/spanstrong style="font-size: 18px "/strong/pp  新法规规定,汽车尾气排放分析仪应至少能自动测量HC、CO、CO2、NO、O2五种气体浓度。在检测方法上也发生了较大的变化:一是规定原来的电化学法测量NOx的原理不再适用,必须用光学法原理测量 二是柴油车增加了NOx的检测。/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "如何准确测量NOx?/span/pp  新标准的出台直接影响着NOx的测量,光学检测原理有非分光红外(NDIR)、微流NDIR、非分光紫外(NDUV)、紫外差分吸收光谱(UV-DOAS),原理不同测量的精度和结果也不同。除了检测原理不同外,还有两种测量方式的区别:一种是直接测量,把NOx分为NO 和NO2两个组分分别测量,测量浓度相加得到NOx 另一种是间接测量,采用转化炉将NO2转化为NO,通过测量NO间接得出NO2和NOx的浓度。/pp  此外,《柴油车污染物排放限值及测量方法(自由加速法及加载减速法)》GB 3847-2018中规定采用转化炉将NO2转化为NO时,转化效率应≥90%,对转化效率要定期检验,转化效率不合格的转化炉要及时更换。/pp  因此,采用转化炉间接测量法的汽车尾气分析仪会遇到以下问题:/pp  1、转化效率会影响测量精度,造成测量结果不准确 /pp  2、转化炉定期进行检测会增加作业成本 /pp  3、转化炉的使用寿命一般不超过一年,需定期更换。/ptable border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" style="border-collapse:collapse margin-left:10px margin-right: 10px" width="648"tbodytr class="firstRow"td valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="79"p style="text-align:center line-height:150%"strongspan style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"特性/span/strong/p/tdtd valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="302"p style="text-align:center line-height:150%"strongspan style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"直接测量spanNO/span、/span/strongstrongspan style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"NOsub2/sub/span/strongstrong/strong/p/tdtd valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="266"p style="text-align:center line-height:150%"strongspan style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"间接测量spanNO/span、/span/strongstrongspan style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"NOsub2/sub/span/strongstrongspan style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"(转换炉)/span/strong/p/td/trtrtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="79"p style="text-align:center line-height:150%"span style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"准确性/span/p/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="302"p style="text-align:left line-height:150%"span style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"测量精度较高,spanNOx/span测量误差低至span style="background:white"± span4%/span/span/span/p/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="266"p style="text-align:left line-height:150%"span style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"测量精度受转化效率影响较大/span/p/td/trtrtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="79"p style="text-align:center line-height:150%"span style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"便利性/span/p/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="302"p style="text-align:left line-height:150%"span style="font-size:13px line-height: 150% font-family:等线"1/spanspan style="font-size: 13px line-height:150% font-family:等线"台仪器集成span2/span个测量平台,操作方便/span/p/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="266"p style="text-align:left line-height:150%"span style="font-size:13px line-height: 150% font-family:等线"1/spanspan style="font-size: 13px line-height:150% font-family:等线"台仪器外加span1/span台转换炉,操作繁琐/span/p/td/trtrtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="79"p style="text-align:center line-height:150%"span style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"成本效益/span/p/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="302"p style="text-align:left line-height:150%"span style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"无需更换后期耗材,后期免维护/span/p/tdtd style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " width="266"p style="text-align:left line-height:150%"span style="font-size:13px line-height:150% font-family:等线"需定期更换转换炉,成本增加/span/p/td/tr/tbody/tablep style="text-align: center "strong表一、直测法VS转化炉法特性对比分析/strong/pp style="text-align: center "span style="font-size: 18px "strong/strong/span/ppspan style="font-size: 18px color: rgb(0, 176, 80) "strong锐意自控解决方案/strong/span/pp  湖北锐意自控系统有限公司自汽车尾气排放检测新国标发布以来,在核心气体传感器的测量原理及结构上取得突破。针对标准中规定的汽车尾气排放分析仪的检测组分、量程、精度的要求,以及市场普遍面临的NOx测量受水分干扰及转化炉转化效率影响的技术难点,成功研发出满足汽油车和柴油车尾气检测用的气体传感器平台。/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "1、 采用微流NDIR技术直测NO/span/pp  目前国际上的微流红外气体传感器在使用过程中,测量结果随着温度变化,以及光源、探测器的老化等原因造成漂移。对此,湖北锐意自控在采用了隔半气室设计,分别设计了参考气室和测量气室,但是使用同一个光源和探测器,因此,可以通过光源通过参考气室和测量气室的信号比值来修正由于温度、光源老化、探测器老化等造成的信号漂移,从而提高微流红外气体传感器的测量精度和长期稳定性。/pp  此外,基于非分光红外(NDIR)测量NO、NO2易受水分干扰的问题,配备水分补偿调节装置,增加传感器对被测气体的响应灵敏度 通过调节叶片及线性修正,对H2O(气)干扰信号进行调整,使传感器受H2O(气)的影响相互抵消,从而消除H2O(气)的干扰,进一步保证测量的准确性。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 234px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/24ce5fd9-be58-465e-83c5-5411ae0dbd4f.jpg" title="图片.jpg" alt="图片.jpg" width="450" height="234" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "span style="font-family: 楷体, 楷体_GB2312, SimKai "①红外光源 ②切光器 ③切光电机 ④测量气室 ⑤参比气室 ⑥检测器 ⑦微流传感器⑧第2组分检测器 ⑨信号处理及输出系统/span/pp style="text-align: center "strong图一 微流NDIR双气室技术原理/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 293px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/aed0659f-3c0a-4edc-93bd-8bdffb75a6b6.jpg" title="22.jpg" alt="22.jpg" width="450" height="293" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "strong图二 微流NDIR NO气体传感器/strong/pp  span style="color: rgb(255, 0, 0) "2、 非分光紫外(NDUV)直测NO2/span/pp  不同于红外(IR),紫外(UV)光谱吸收波段是纳米级别的,波长更短,波峰比较独立。非分光紫外(NDUV)可准确测量NO2气体浓度,不受水分干扰,精度更高,且非分光紫外(NDUV)相对于紫外差分吸收光谱(UV-DOAS)成本较低。采用非分光紫外(NDUV)直测NO2,成功打破汽车尾气检测中需配套NOx转化炉将NO2转化为NO,采用红外光学平台测量NO浓度,再通过NO浓度计算得出NO2浓度的局限性,更加节省系统集成空间及维护成本 且NO2测量更准确,不受转化效率的影响。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 299px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/f6bf8cf2-ddb5-4eed-a6d8-13e96be55e38.jpg" title="33.jpg" alt="33.jpg" width="450" height="299" border="0" vspace="0"//pp style="text-align: center "  strong图三 紫外吸收光谱/strong/pp  锐意自控的汽油车尾气排放分析仪Gasboard-5260和柴油车尾气排放分析仪Gasboard-5230采用微流NDIR直测NO、非分光紫外(NDUV )直测NO2,成功打破汽车尾气检测中需配套NOx转化炉将NO2转化为NO的局限性,更加节省系统集成空间及维护成本 且NO2测量更准确,不受转化效率的影响。微流NDIR、非分光紫外(NDUV)、非分光红外(NDIR)及电化学技术均为湖北锐意自控自主掌握。/ppspan style="font-size: 18px color: rgb(0, 176, 80) "strong新产品介绍/strong/span/pp  基于核心汽车尾气传感器平台,湖北锐意自控针对汽油车和柴油车的检测需求,成功开发出汽油车尾气排放分析仪Gasboard-5260和柴油车尾气排放分析仪Gasboard-5230。/ptable border="0" cellspacing="0" cellpadding="0" style="border-collapse:collapse margin-left:10px margin-right: 10px"tbodytr class="firstRow"td width="300" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p style="text-align:center line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"湖北锐意自控汽油车尾气分析仪/span/pp style="text-align:center line-height:115%"span style="font-size:13px line-height: 115% font-family:等线"Gasboard-5260/span/p/tdtd width="283" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px "p style="text-align:center line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"湖北锐意自控柴油车尾气分析仪/span/pp style="text-align:center line-height:115%"span style="font-size:13px line-height: 115% font-family:等线"Gasboard-5230/span/p/td/trtr style=" height:102px"td width="300" style="background: rgb(242, 242, 242) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height="102"p style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 280px height: 210px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/5afda047-238b-4bfb-8334-58263b308cad.jpg" title="尾气分析仪.jpg" alt="尾气分析仪.jpg" width="280" height="210" border="0" vspace="0"//pp style="text-align:center line-height:115%"br//p/tdtd width="283" style="background: rgb(242, 242, 242) border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px word-break: break-all " height="102"p style="text-align: center"img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202006/uepic/bf78c478-51d3-480f-a564-e862ee53eb95.jpg" title="44.jpg" alt="44.jpg"//pp style="text-align:center line-height:115%"br//p/td/trtr style=" height:36px"td width="300" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="36"p style="text-align:left line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"测量气体:spanHC/span、spanCO/span、spanCO2/span、spanNO/span、/spanspan style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"NOsub2/sub/spanspan style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"、spanO2/span/span/p/tdtd width="283" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="36"p style="text-align:left line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"测量气体:spanCO2/span、spanNO/span、/spanspan style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"NOsub2/sub/span/p/td/trtr style=" height:39px"td width="300" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="39"p style="text-align:left line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"测量原理:/span/pp style="text-align:left"span style="font-size:13px font-family:等线"HC/spanspan style="font-size:13px font-family:等线"、spanCO/span、spanCO2/span:非分光红外spanNDIR/span/span/pp style="text-align:left"span style="font-size:13px font-family:等线"NO: /spanspan style="font-size:13px font-family:等线"微流spanNDIR /span/span/pp style="text-align:left"span style="font-size:13px font-family:等线"NOsub2/sub/spanspan style="font-size:13px font-family:等线":非分光紫外spanNDUV/span/span/pp style="text-align:left line-height:115%"span style="font-size:13px line-height: 115% font-family:等线"O2/spanspan style="font-size: 13px line-height:115% font-family:等线":电化学/span/p/tdtd width="283" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="39"p style="text-align:left line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"测量原理:/span/pp style="text-align:left"span style="font-size:13px font-family:等线"CO2/spanspan style="font-size:13px font-family:等线":非分光红外spanNDIR/span/span/pp style="text-align:left"span style="font-size:13px font-family:等线"NO/spanspan style="font-size:13px font-family:等线":微流spanNDIR/span/span/pp style="text-align:left line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"NOsub2/sub/spanspan style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线": /spanspan style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"非分光紫外spanNDUV/span/span/p/td/trtr style=" height:39px"td 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line-height:115% font-family:等线 background:white"汽车排放总量分析(/spanspan style="font-size:13px line-height: 115% font-family:等线"VMAS/spanspan style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线")/span/ph3 style="margin-top:0 margin-right:0 margin-bottom:3px margin-left: 0 background:white"span style="font-size:13px font-family:等线 font-weight: normal"简易稳态工况法(/spanspan style="font-size:13px font-family: 等线 font-weight:normal"ASM/spanspan style="font-size:13px font-family:等线 font-weight: normal")/span/h3h3 style="margin-top:0 margin-right:0 margin-bottom:3px margin-left: 0 background:white"span style="font-size:13px font-family:等线 font-weight: normal"双怠速/span/h3/tdtd width="283" valign="top" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="34"pspan style="font-size:13px font-family:等线"检测方法:/span/ph3 style="margin-top:0 margin-right:0 margin-bottom:3px margin-left: 0 text-align:justify text-justify:inter-ideograph background:white"span style="font-size:13px font-family:等线 font-weight: normal"加载减速工况法(/spanspan style="font-size:13px font-family: 等线 font-weight:normal"Lugdowm/spanspan style="font-size:13px font-family:等线 font-weight: normal")/span/h3/td/trtr style=" height:34px"td width="300" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="34"p style="text-align:left line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"适用车型:汽油车/span/p/tdtd width="283" style="border: 1px solid rgb(0, 0, 0) padding: 5px " height="34"p style="line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线"适用车型:柴油车/span/pp style="line-height:115%"span style="font-size:13px line-height:115% font-family:等线" /span/p/td/tr/tbody/tablep  根据汽车尾气排放分析仪的计量要求,湖北锐意自控对产品进行了充分严格的测试,已一次性批量通过河南省、湖北省、广西省计量院的检定。除上述三省外,湖北锐意自控正在加快推进全国其他省市的计量校准工作,以满足更多地区检测站(I站)和维修站(M站)的使用需求。/p
  • 光学气体传感器你选对了吗
    根据应用场景选择合适传感器光学气体传感器是多种分析设备的核心部件,直接决定了仪器的性能指标和功能,仪器设计之初,传感器选型非常重要。市面上各种原理、各个厂家的光学气体传感器琳琅满目,指标参数参差不齐,要如何选择最合适、性价比最高的传感器呢?实际上每款传感器都有其优缺点和适用范围,要么性能指标有优势,要么可靠性更值得信赖,要么价格便宜等等。要根据具体需求和应用场景选择合适传感器,比如经常要测量组分繁杂、湿度高的气体,最好选择UVDOAS、FTIR这类色散分光原理的气体传感器。关于传感器的性能、体积、功耗、扩展性、价格等要综合权衡。 传感器性能指标权衡选择光学气体传感器,首先传感器的关键指标参数要优于预研仪器的设计参数,除体积重量外,一般要考虑以下几点要素,(每个要素都很复杂,本期先简单描述,后面几期再根据反馈详细分析):1. 测量气体种类和干扰。前者好理解,要和仪器的目标气体一致,比如开发环境空气CO2分析仪器选择低量程LY-NDIR双通道CO2模块就完全能满足要求,但在背景气中有干扰组分的就要同时考虑干扰组分的同时测量,这是很多仪器开发者经常忽略的问题。比如开发污染源SO2分析仪选择NDIR原理就要考虑烟气常见组分CH4的干扰,因为红外波段CH4在SO2吸收峰处同样有吸收,会带来正干扰,当然选择紫外差分原理的如LY-UVDOAS系列的传感器就不用考虑CH4干扰。2. 量程、检出限和线性误差。分别代表了传感器的实际测量范围、最低响应浓度和结果正确度,其中量程和检出限指标是一对有点矛盾的参数,一般长光程设计的传感器,会有低的检出限和量程指标,反之亦然,当然,也有少数高端的传感器可以两者都兼顾,比如崂应的UVDOAS系列传感器,通过自适应调整光谱波段算法,测超低浓度时选择强吸收谱段反演计算测,超高浓度时选择弱吸收谱段反演计算,这样两个参数都能获得很优秀的指标。3. 响应时间、重复性和稳定性响应时间一般是T90、T10,表征了传感器的响应速度,跟气室体积、气体流速和平滑算法都有关系,因此也与精度、检出限指标有点负相关。关于重复性和稳定性,一般是在环境条件稳定的情况下,反复多次测量结果的一致性程度。4. 漂移(零漂、量漂)和适用温度范围漂移指标分为不同时间的漂移,常见的有1h/4h/8h/24h/月/年漂移,便携式仪器,小时漂移更重要,在线运行仪器月漂移也很重要,这关系到仪器设计或运行时的调零周期,有些仪器还需要设计自动调零气路。适用温度范围,在本文中不仅指传感器可工作的温度范围,还代表确保传感器精度/线性误差满足指标的温度范围,温度对光学气体传感器的影响非常大,所以需要确定精度是在什么温度范围内能满足。有些传感器比如崂应UVDOAS/NDIR/NDUV系列,采取了大量的措施确保了温度适用性,指标表里的误差均是指在工作温度范围内都能满足的误差;也有很多传感器指标误差中仅仅在室温条件满足(有些在指标表中看不出,有些会用温度漂移1℃示值漂移不超过满量程的多少来描述),这样就意味着仪器设计中要考虑增加对气体传感器应用环境的恒温设计或温度补偿算法,以满足仪器的高低温性能指标要求,据了解在多个领域的标准中都有仪器高低温适用性指标要求,毕竟仪器的客户群体大多分布在全国各地,四季温差、昼夜温差跨度非常大。5. 考虑升级和可扩展性,在仪器整个生命周期中,满足当前设计指标就可以?还是会根据市场需求而扩展升级(这种情况在快速发展的行业中是经常出现的,污染源监测行业指标就一直随着环保需求而不断收紧)?如果是后者,在核心传感器选型时就要考虑传感器的指标可扩展性,市面有少数高端传感器具备扩展空间,比如崂应的大部分UVDOAS传感器和NDIR传感器可以在硬件不变的情况下升级扩展量程,LY-UVDOAS更是可以在原基础上扩展测量气体的种类,然而这些扩展功能是基于深厚的技术水平的,能做到、做好的不多,有仪器扩展升级考量的要仔细甄别,选择对的传感器,有利于仪器的快速升级、缩减研发时间和成本。关于光学气体传感器的价格和价值这是个有意思的话题,本文简单一说。市面上不同传感器价格差异很大,这跟很多因素有关,最关键的还是指标。有些传感器是半定量的,有个不离谱的示值就可以,仅作为一个参考,这种很便宜;有些较准确,可以作为阈值判断用,价格一般;有些给出精确示值,比如误差在±5%以内,属于工业级的,价格较高;有些更高端的传感器给出更精确示值、表现非常好的环境使用性,比如误差在±2%甚至±1%以内,价格很高。不同等级的传感器,价格差异是数量级的,毕竟气体传感器做到一定精度指标之后,每一点小的提升,都会需要付出很高的成本代价去实现。所以,要根据预研仪器的要求和定位选择最合适的传感器。另外,传感器的附加值差异也很大,比如价格对比时,不要单独看一个传感器的价格,要看测一种气体的价格,比如多通道LYNDIR传感器一种气体的价格就明显低于多个单一气体传感器,同时去除了相互间的干扰,节省了体积,对仪器设计而言,增加功能同时省时、实力、省空间,性价比自然高很多。关于传感器之外的隐形附加价值也要权衡。比如购买崂应的传感器,就附加了定制化的解决方案,协助根据应用场景选择最佳好传感器、设计时用好,高质量的售后服务和可能的升级空间。最后,传感器基本选好了后,还要实测,尤其上文中提到的几个关键指标,毕竟光学气体传感器良莠不齐,自己测过才知道。欢迎致电崂应咨询交流。
  • 超声波气体流量传感器国产化助力燃气计量行业转型升级
    一、燃气表行业背景分析近年来,我国加快推进“煤改气”工程建设,天然气已经成为我国现代清洁能源体系的主体能源之一。到2020年,天然气在一次能源消费结构中的占比力争达到10%左右,到 2030 年,占比提高到15%左右。在这些燃气迅速发展的利好消息促进下,燃气计量行业将迎来巨大的发展契机。膜式燃气表因其技术成熟、质量稳定和价格低廉等优点,在我国城市燃气发展中得到广泛应用,随着计算机和微电子技术的发展,膜式表也逐步实现了智能化,目前在燃气计量行业仍然占据着主导地位。但膜式燃气表结构复杂、易磨损、易受管道介质温度压力等客观因素的影响,导致测量精度降低。热式(MEMS)燃气表是利用热传递原理测量燃气标准状况下流量的一种新型燃气计量器具,采用全电子结构,无机械运转部件,体积小、精度高。虽然可以针对特定天然气组分进行修正,但是从原理上还是易受多种不同气体组分影响,温度的影响修正也相对复杂,同时长期的污染物沉积使得MEMS芯片响应变慢影响精度,使得其应用受到限制。超声波燃气表以其非接触测量、无可动部件、无压力损失、极高的计量精度和可结合更多的智能化应用等优势,引起国内外的高度重视,是近年来燃气计量领域的开发热点。 二、超声波燃气表的研究与应用现状其实早在上世纪九十年代,英国、德国等国的多家燃气公司已陆续开发了超声波燃气表。受当时超声波探头、计时芯片、电子技术等的因素限制,价格还是非常高昂,无法与传统膜式燃气表竞争。进入二十世纪后,超声波燃气表的关键部件价格大大降低,迎来了超声波燃气表的快速发展。日本东京燃气公司于2003年7月开展了超声波燃气表的各种现场测试,于2005年率先安装了5000台超声波燃气表至用户家中,在2008年全面使用超声波燃气表。目前国际上的超声波燃气表技术主要来源于松下、西门子等公司,他们在超声波领域深耕多年,从流道结构、软件算法、超声波换能器及模块到整机,都有着诸多专利。虽然国内现有多家燃气表公司已开始研发超声波燃气表,但是大多数厂家还是使用松下的超声波燃气表传感器方案,也就是购买松下的电路板和超声波探测器,自己配套外壳组装成超声波燃气表。这样的模式使得国内厂家生产的超声波燃气表价格偏高,市场推广受到限制。我国燃气表产业生态已经基本建立,因此积极开展自主知识产权、可以满足燃气表规范要求的超声波气体流量传感器的技术研究,对于打破国外技术垄断、促进我国燃气表转型升级发展具有重要意义。 三、超声波燃气表用气体流量传感器核心关键(1)超声波换能器的自主研制。目前满足超声波燃气表计量要求的核心部件的超声波换能器基本都是进口,价格占总成本的40%。国产化的难点是其带宽以及高低温特性,既要保证较长的测试距离提高测试分辨率、较高灵敏度提高信噪比,还需要考虑不同温度下的测试漂移。 (2)燃气表的性能和稳定性问题。超声波燃气表由于无机械部件,理论上稳定性较传统膜式表要高很多,但膜式表在国内多年的使用中,已广泛被燃气表公司和客户接受。超声波燃气表如何在稳定性上达到燃气表公司的需求,打消燃气表公司的顾虑,是超声波燃气表迈向市场化的非常重要的一关。(3)气体污染问题。与膜式燃气表一样,由于超声波燃气表的常年运行,燃气中的粉尘或杂质会附着在超声波换能器上,影响换能器对信号的接收敏感度,从而影响燃气表测量准确度。(4)气源适应性问题。天然气密度比空气小,信号也较空气小;不同密度的气体通过超声波换能器后,其信号的波形会很不稳定。超声波信号传输会受传播介质、环境(温度、湿度、压力)以及管道内反射等各种因素影响,接收到的超声波信号通常存在着波形变化、幅值变化。因此,家用波燃气表要想进入家庭,并广泛使用,对气源的适应性是需要克服的最重要一关。 四、超声波燃气表用气体流量传感器技术特点四方光电公司自2008年开展对超声波气体传感器的研究以来,通过在超声波换能器、时间计量芯片以及时差自动计算方法、流程成分同时感知等领域取得突破,特别是在超声波氧气流量传感器、超声波沼气流量计等领域实现了规模化生产应用,具有较好的技术和产业基础。针对家用燃气表需要的超宽量程比、宽温度范围、抗污能力、脉动气流测量等特殊要求,开发成功满足超声波燃气表用的超声波气体流量传感器。(1)“L”型流道结构设计。超声波燃气表用超声波气体流量传感器采用“L”型流道设计,包括腔体、进气口、出气口及两个超声波换能器,通过将气室腔体的横截面设置为圆形,将超声波信号在第一个换能器安装孔和第二换能器安装孔之间的传播路径设置为“L”型流道,如图1所示。 图1. 燃气表用超声波气体流量传感器结构原理图传统超声波燃气表气体流量计量气室的“W”型发射流道,“V”型对射单通单流道以及“N”型对射单通单流道,都是通过超声波在流道内产生一次或多次反射而形成的路径以增加超声波声程,间接增大了换能器的有效距离,从而获得更高测量精度。但其缺点是通过反射后探测器信号较弱,信噪比降低,对换能器的要求很高。因此造成成本也较高。采用“L”型流道、圆形横截面的超声波燃气模块,克服了现有超声波燃气表气体流量计量气室管道的横截面积较大,气室体积较大,成本较高的问题,以及两个超声波换能器之间传播距离较短,降低测量结果准确性的问题。同时,还避免了被测气体中的污染物污染超声波换能器,从而影响检测结果准确性的问题。(2)用双阈值过零检测与数据选择技术。以时差法超声波气体流量计为基础,采用双阈值过零检测与数据选择算法技术,区别于超声波自动增益控制法,不对信号进行处理,通过关联幅值与飞行时间周期变化的关系,根据幅值判断飞行时间是否发生周期性变化,从实际测量得到多个结束方波脉冲对应的时间值中选择合适的结果,作为最终的飞行时间,从而精确计算气体流量。(3)自动调零算法。燃气表在温度、压力等外部因素变化条件下,对超声信号产生一定的影响,从而影响计量的时间差;此产生的时间差变化,可能只有ns级别,对高端流量几乎没影响;但对于低端流量,特别是Qmin,影响非常大,造成测量精度超过标准要求。另外,燃气表在无流量情况下的零点,可能受到超声波换能器零点的漂移影响,产生整体计量的漂移,对低端流量造成较大的影响,这是低端流量精度和稳定性超标最重要的原因。针对超声波换能器的零点漂移问题,在软件算法上,采用自动调零的处理算法,超声波燃气表采用可调整的零点,并根据超声波换能器的信号波动特点,软件上自动调整超声波燃气表的零点,保证在外部因素或内部因素作用下,超声波燃气表的零点随环境变化而适当做出调整,抵消由于零点漂移对低端流量产生的影响;同时,考虑电路整体对时间差值的影响,在软件算法上,补偿此部分对测量的影响。 五、超声波燃气表用气体流量传感器的应用基于专利的气体流量传感器硬件和软件核心技术,四方光电公司针对我国家用表以及五小工商户客户的需求,成功开发出超声波家用和商用燃气表。其核心传感器部件见图2:图2. 家用和商用超声波燃气表核心传感器部件解决核心燃气表气体流量传感器后,就可以利用以往具有的外壳、皮膜阀、电源管理等组装燃气表。图3是采用超声波核心流量传感器的G4燃气表。 图3. G4超声波燃气表(内置国产化核心流量传感器)根据燃气表的计量要求,进行了宽量程的燃气表误差特性以及耐久性实验。 图4. G4超声波燃气表典型误差曲线 图5. G4超声波燃气表耐久性误差曲线由于我国超声波燃气表的国家标准还处于征求意见稿阶段,因此借鉴了EN-14236欧洲有关“ultrasonic-domestic-gas-meters”标准进行完整的测试。除以上图示的基本试验,还进行了线性度、压损、高低温、交变湿热、耐粉尘、脉动流量等试验。试验表明基于超声波气体流量传感器核心模块的燃气表均满足燃气表的各项指标要求。作者简介熊友辉博士,教授级高工。中国科协九大代表、中国仪器仪表学会理事、分析仪器分会副理事长。主持过科技部重大科学仪器设备开发专项、工信部物联网专项、湖北省重大科技专项等多项国家和省市科技项目。现任武汉四方光电科技有限公司总经理。 公司简介武汉四方光电科技有限公司是一家专业从事气体传感器、气体分析仪器及物联网解决方案的国家高新技术企业,其全资子公司——四方仪器自控系统有限公司,以自主知识产权的核心传感器技术为依托,陆续推出了红外/紫外烟气分析仪、红外煤气分析仪、红外天然气热值仪、激光拉曼气体分析仪等气体成分分析仪器,并先后研制了超声波气体流量计、超声波燃气表核心传感器部件、智能超声波燃气表等燃气流量测量产品。四方光电通过了ISO9001、ISO14000、ISO18000、IATF16949等有关质量、环境、健康安全、汽车电子等体系认证,目前已与多家世界五百强企业建立长期配套合作关系。
  • 火热开启 | OGI红外气体相机客户现场演示预约活动
    EyeCGas 红外气体成像仪Hi,大家好我是OGI红外气体相机,通常大家都叫我EyeCGas。在黑科技与好口碑的加持下,我能帮助您快速定位泄漏元件,让您“用眼睛看到”包括碳氢化合物、CO2、CO,NH3等在内的各种气体泄漏。咔,这是我的自拍哦!我在防护等级、防爆等级、检测灵敏度、易用性等OGI(Optical Gas Imager)光学气体成像关键技术指标方面具有很强的竞争力!我的工作领域也非常广泛,包括环境执法与监管,工业园区、工业企业安全与环境监测、环境泄漏检测与修复等领域。如果您想身临其境的体验我是如何实现各种各样的工业应用?如何帮助您提高产能和工作效率?如何确保您始终处于安全的工作环境?那就千万不要错过接下去的这场活动啦!2022年OGI红外气体相机客户现场演示预约活动正式开启啦!活动揭秘↓↓↓活动介绍赛默飞化学分析部门隆重推出OGI红外气体相机客户现场免费演示活动,协助客户高效应对VOCs泄漏检测,VOCs排放监管,防微杜渐,防患未然!活动时间2022/05/17 - 2022/10/31活动详情在活动有效期内申请现场演示的客户,经赛默飞专业审核并确认后,为其提供专业工程师现场OGI演示及技术方案咨询,您只需填写下方申请表提交即可,活动火热持续中,赶紧申请吧!活动海报赛默飞世尔科技简介赛默飞世尔科技是科学服务领域的世界领导者。公司年销售额约400亿美元。我们的使命是帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。我们帮助客户加速生命科学领域的研究、解决在分析领域所遇到的复杂问题与挑战、提高实验室生产力、通过提供诊断以及研发制造各类突破性的治疗方法,从而改善患者的健康。我们全球的员工将借助于一系列行业领先的品牌——Thermo Scientific、Applied Biosystems、Invitrogen、Fisher Scientific、Unity Lab Services、Patheon和PPD,为客户提供领先的创新技术、便捷采购方案和全方位的制药服务。欲了解更多信息,请浏览公司网站:www.thermofisher.com 赛默飞世尔科技中国简介赛默飞世尔科技进入中国发展已近40年,在中国的总部设于上海,并在北京、广州、香港、成都、沈阳、西安、南京、武汉、济南等地设立了分公司,员工人数约为5000名。我们的产品主要包括分析仪器、实验室设备、试剂、耗材和软件等,提供实验室综合解决方案,为各行各业的客户服务。为了满足中国市场的需求,现有9家工厂分别在上海、北京、苏州和广州等地运营。我们在全国还设立了5个应用开发中心以及示范实验室,将世界级的前沿技术和产品带给中国客户,并提供应用开发与培训等多项服务;位于上海和苏州的3个中国创新研发中心,拥有110多位专业研究人员和工程师及100多项专利。创新中心专注于垂直市场的产品研究和开发,结合中国市场的需求和国内外先进技术,研发适合中国用户的技术和产品;我们拥有遍布全国的维修服务网点和特别成立的中国技术培训团队,在全国有超过2800名专业人员直接为客户提供服务。我们致力于帮助客户使世界更健康、更清洁、更安全。欲了解更多信息,请登录网站:www.thermofisher.cn
  • 红外光学围栏,识毒保卫安全丨谱育科技EXPEC 1950开放光程红外气体分析仪
    EXPEC 1950开放光程红外气体分析仪红外光学围栏全天候全自动检测发现异常可自动报警可监测TIC、VOC等560多种气体仪器简介EXPEC 1950开放光程红外气体分析仪,基于开放光路傅里叶红外光谱遥测技术,可对多种面源有毒有害气体,进行远距离、非接触式、智能持续监测,实时输出定性定量分析结果。仪器分发射端、接收端两部分。发射端发出扩束准直红外光束,经过被测区域后,被接收端探测器接收,根据气体红外指纹特征谱,通过专利深度神经网路算法处理,实现气体定性定量分析。广泛应用于化工、环保、交通、工业制造等领域的有毒有害气体泄露、弥散等监测。仪器特征01 结构精巧对射式分体设计,无需反射镜阵列;背掀机体构架,维护简单方便;探测器多点限位,保证重复拆装后的测量精度。02 适应性强机体密闭防护,不受外气干扰,适应不同污染环境;提供多种检测器、望远镜等配件,适应不同监测需求;可单独使用,可分段式组网,形成光学围栏。03 检测智能化通过指纹光谱识别,可实现多种混合气体的同时报警;系统智能判断测量方案,自动背景校正。04 检测功能强系统内置多种环境监测模型和专家谱图库,可监测>560种常规气体、工业有毒有害物质(TIC)、有机挥发物(VOC)等;支持监测模型和谱图库在线升级。05 检测精度高采用斯特林深冷MCT探测器,基于深度神经网络分析算法,实现ppb-百分级监测。软件系统♦ 专家库包含VOC、TIC等560多种有毒有害气体的光谱图库;包含多个应用场景分析模型,支持定制分析模型。♦ 智能监测系统智能判断测量方案,自动选择背景校正方式,通过多种专利算法,对比专家谱图库,自动得出气体组分和含量,生成谱图和报表。♦ 智能预警检测到气体浓度达到危险值时触发警报,进行光声预警并汇报控制中心;警报级别可多级自定义设置。♦ 数据存储监测数据实时显示于本地和控制中心,本地保存并上传服务器,可随时进行调取和分析。应用场景EXPEC 1950开放光程红外气体分析仪可为环保、石化、气象、交通、工业制造等提供有效的技术和数据支持,为生态环境安全保驾护航。厂区无组织排放实时预警性监测城市交通、高速公路周边环境空气监测厂区无组织排放实时预警性监测工业生产车间有毒有害气体预警性监测应用案例近日,安装在某化工园区厂界预警检测站的仪器,在有毒有害气体泄露排放监测中发挥了重要作用。根据该园区的具体需要,仪器主要检测包括了氨气、氯化氢、硫化氢、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、庚烷、氯乙烯、乙炔在内的污染气体,并可定制化选择和扩展检测物质种类。EXPEC 1950开放光程红外气体分析仪保障了园区内的全天候在线检测需求,可实现秒级响应速率,即时发现危险有毒有害气体泄露和排放,监测数据根据环境检测标准协议同步上传到园区数据管理信心化平台,实现实时监控、预警提示。
  • 《中国红外气体分析仪市场调研报告(2020版)》正式发布
    p  在工业生产和日常生活环境中存在着各种各样的气体,它们对生产和环境有着巨大的影响。比如工业矿井生产中产生的CHsub4/sub、CO等,它们是造成矿井瓦斯爆炸的重要组成气体;在化工生产中,一些生产阶段(例如锅炉燃烧)的气体检测对产品质量控制起着至关重要的作用;在一些石化储存站、煤气站等场合,有毒易燃气体的泄露需要实时检测监控;在日常生活中,例如城市煤气、汽车尾气、酒店的智能家居系统等,也涉及对有害气体进行监测;在能源煤炭行业中,也需要对某些中间产物(气体)或成品(气体)进行监测以判断产品的质量和均一性。/pp  常用的气体检测仪器有红外线气体分析仪、紫外线气体分析仪、热导式气体分析仪、电化学式气体分析仪、磁式分析仪、激光气体分析仪、气相色谱仪、质谱仪等。其中红外线气体分析仪具有测量范围宽、灵敏度高、测量精度高、维护量小、价格相对较低等优点,并且仪器的体积小、重量轻、结构简单。因此既适用于在线监测,也被广泛地应用于各个领域的便携式现场气体检测,特别是适用于具有某些特征吸收波长的气体,如CO、CHsub4/sub、COsub2/sub等。/pp  目前中国市场上的红外气体分析仪的用途主要可以大致分为三类:环保、工业应用和科研项目。此外,由于红外气体分析仪具有较好的防爆性,所以人防工程、检测报警设备里也会用到红外气体分析仪,如井下有毒气体报警装置等。但此类设备通常不做定量分析要求,不能提供准确的数据,所以在此报告中不涉及。另外,关于环境CEMS市场本网另有报告专门论述,故本报告中也不涉及红外气体分析仪的CEMS市场。/pp style="text-indent: 2em "span style="color: rgb(0, 112, 192) "strong《中国红外气体分析仪市场调研报告(2020版)》/strong/span主要针对strong便携式红外气体分析仪/strong及strong用于过程分析的在线式红外气体分析仪/strong的相关产品、标准、应用、市场情况、用户使用/采购行为、仪器信息网专场访问量等内容进行阐述。在前期相应调研过程中,采用了网上公开信息收集、问卷调研、电话深访、招中标信息统计、仪器信息网访问量统计等调研方式。/pp style="text-indent: 0em "strong style="text-indent: 2em "报告内容节选:/strong/pp style="text-indent: 2em "我国当前过程在线式红外气体分析仪年市场规模约为**,便携式红外气体分析仪年市场规模约为**.../pp style="text-indent: 2em "国内非在线CEMS市场上在线式红外气体分析仪进口主流品牌有**、**、**等,其中**就占了进口品牌市场份额的**%左右.../pp  随着几十年的技术发展,研发生产红外气体分析仪的国产仪器厂商也逐渐多了起来,品牌主要有**、**、**、**、**等.../pp  本次调研中,专门邀请了三十余位具有代表性的用户代表,对他们选购红外气体分析仪时考量的因素进行了调研统计。统计结果显示,用户在选购红外气体分析仪时最关心的因素是***(4.8),第二是***(4.78),第三是***(4.36),关心程度相对较低的是***及***.../pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/a54e348f-966f-4a62-92a9-4e4eb825026f.jpg" title="访问量图.png" alt="访问量图.png"//pp style="text-align: center "”多组分气体分析仪“专场各品牌平均访问量/pp style="text-align: center "img style="max-width:100% max-height:100% " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202010/uepic/30f07e6e-e692-4a53-ac85-57889bdf9088.jpg" title="访问量2.png" alt="访问量2.png"//pp style="text-align: center "  ”CO、CO2气体分析仪“专场各品牌平均访问量/ppspan style="color: rgb(0, 0, 0) "strong报告链接/strong/spanspan style="color: rgb(255, 0, 0) "strong/strongstrongspan style="color: rgb(0, 0, 0) ":/span/strongspan style="color: rgb(0, 0, 0) "a href="https://www.instrument.com.cn/survey/Report_Census.aspx?id=215" target="_blank"span style="color: rgb(255, 0, 0) "stronghttps://www.instrument.com.cn/survey/Report_Census.aspx?id=215/strong/span/a/span/span/pp欢迎感兴趣的朋友来电咨询,购买/咨询联系方式:010-51654077 转销售部/ppstrong报告目录:/strong/pp第一章 红外气体分析仪介绍 7/pp 1.1 红外气体分析仪简介 7/pp 1.2 红外气体分析仪分类 7/pp 1.3 红外气体分析仪结构组成 7/pp  1.3.1 光源 8/pp  1.3.2 滤光部件 8/pp  1.3.3 气室 9/pp  1.3.4 检测器 9/pp 1.4 红外气体分析仪前处理方法 9/pp第二章 红外气体分析仪相关标准 11/pp 2.1 仪器标准 11/pp 2.2 使用标准 11/pp第三章 红外气体分析仪市场概述 13/pp 3.1 红外气体分析仪国内市场发展历程及现状 13/pp 3.2 部分重点进口品牌分析(便携、过程分析) 14/pp  3.2.1 ABB 14/pp  3.2.2 西门子 14/pp  3.2.3 HORIBA(堀场) 15/pp  3.2.4 富士电机 16/pp  3.2.5 德国MRU 17/pp 3.3 部分重点国产品牌分析(便携、过程分析) 18/pp  3.3.1 北分麦哈克 18/pp  3.3.2 南华仪器 18/pp style="text-indent: 2em "3.3.3 华云仪器 19/pp  3.3.4 西比仪器 20/pp  3.3.5 均方理化 20/pp  3.3.6 湖北锐意自控 20/pp  3.3.7 雪迪龙 21/pp  3.3.8 崂应 22/pp第四章 红外气体分析仪2019年招标采购市场 23/pp 4.1 中标信息 23/pp 4.2 中标特点分析 27/pp 4.3 招标单位行业特点 28/pp第五章 红外气体分析仪部分主要细分行业用户特点 29/pp 5.1 环保/水工业行业用户 29/pp 5.2 石油/化工行业用户 30/pp 5.3 能源/煤炭行业用户 30/pp 5.4 生物制药行业用户 30/pp 5.5 建筑/建材行业用户 31/pp第六章 用户仪器选购行为分析 32/pp第七章 红外气体分析仪线上访问量统计分析 34/pp 7.1 “多组分气体分析仪”专场访问量统计分析 34/pp 7.2 “CO、CO2气体分析仪”专场访问量统计分析 37/pp第八章 总结 39/p
  • 红外气体分析仪技术之焦炉煤气脱硫为什么要选择负压脱硫?
    国内外对焦炉煤气的脱硫工艺分为正压脱硫和负压脱硫二种。某公司焦炉煤气净化一开始采用HPF正压脱硫工艺,但脱硫效率低,且正压脱硫需将煤气冷却,送入脱硫塔进行脱硫、脱氰,经过脱硫后,煤气进入硫铵单元,又需对煤气进行预热,煤气经过冷却、预热存在较大的能源浪费,不利于节能降耗生产,对此该公司将正压脱硫工艺改为负压脱硫工艺,采用红外气体分析仪(防爆型)Gasboard-3500对脱硫效果进行监测,项目运行3年来,脱硫效率提高,节能效果显著,具有良好的经济效益和环保效益。 一、正、负压脱硫工艺对比1、正压脱硫工艺 从鼓风机来的约55~60℃的煤气,先进入预冷塔,用循环水冷却至30℃左右,然后进入脱硫塔。预冷塔用冷却水自成循环系统,从塔底排出的热水经循环泵送往冷却器,用循环冷却水换热后进入预冷塔顶部喷洒用于冷却煤气,预冷循环水定期进行排污,送往机械化澄清槽,同时往循环系统中加入剩余氨水予以补充。 从预冷塔来的煤气进入脱硫塔底部与塔顶喷淋的脱硫液逆向接触,脱除H2S、HCN后由塔顶溢出去往硫铵单元。 从脱硫塔底排出的脱硫液经液封槽进入反应槽,再由脱硫液循环泵送出,一部分经过冷却器冷却后与另一部分未冷却液体混合后经预混喷嘴送入再生塔底部,同时在再生塔底部鼓入压缩空气,使脱硫液在塔内得以再生,再生后的脱硫液于塔上部经液位调节器流至脱硫塔循环喷洒使用,上浮于再生塔顶部扩大部分的硫泡沫利用液位差自流入硫泡沫槽,产生的硫泡沫用泵送至离心机离心分离,滤液返回反应槽,硫膏装袋后外销。 脱硫所用成品氨水由蒸氨每班送至脱硫反应槽加入脱硫液循环系统。 2、负压脱硫工艺 电捕来的约25℃煤气进入填料脱硫塔底部,与塔顶喷洒下来的再生溶液逆向接触,吸收煤气中的H2S和HCN(同时吸收煤气中的NH3,以补充脱硫液中的碱源)。脱硫后煤气进入鼓风机单元。脱硫塔底吸收了H2S、HCN的循环液,经脱硫液泵进入再生塔底预混喷嘴(脱硫液温度高时,部分进入板框式换热器进行冷却),与压缩空气剧烈混合,形成微小气泡后进入再生塔底部,沿再生塔上升过程中,在催化剂作用下氧化再生。再生后的脱硫液于再生塔上部经液位调节器进入U型管后,进入脱硫塔顶分布器,循环喷淋煤气。 上浮于再生塔顶部扩大部分的硫磺泡沫利用液位差自流入硫泡沫槽,产生的硫泡沫用泵送至板框式压滤机,滤液进入放空槽后,由放空槽自吸泵送至脱硫塔底继续循环使用,硫膏装袋后外销。脱硫所用成品氨水由蒸氨每班送至脱硫塔底,加入脱硫液循环系统。 3、正、负压脱硫运行指标对比 在同等煤气发生量情况下,采用红外气体分析仪(防爆型)Gasboard-3500对正负压脱硫工艺的脱硫效果进行对比监测,再综合脱硫工艺各方面运行参数,可得出正压脱硫与负压脱硫运行指标如下。 由上表可知,负压脱硫较正压脱硫,脱硫塔入口煤气温度降低了6℃,脱硫液温度降低了5.5℃,脱硫液温度的降低,有利于挥发氨(游离氨)浓度的提高,挥发氨浓度提高了5.2g/L;副盐浓度由300g/L以上降低至250g/L以下,降低了52.8g/L,副盐浓度的降低有利于脱硫效率的提高,脱硫效率由86.3%提高至99.0%,提高了12.7%。 二、正、负脱硫工艺特点对比1、 温度变化 正压脱硫位于鼓风机后,进入脱硫工段的煤气温度约55~60℃,而脱硫反应适宜温度为25~35℃左右,脱硫工段后为硫铵工段,而硫铵工段适宜吸收反应温度为50~55℃,因此煤气经正压脱硫进入硫铵工段需对煤气现冷却再加热,存在较大的能源浪费。 负压脱硫位于电捕后,鼓风机前,进入脱硫工段的煤气约25℃,满足脱硫吸收、再生要求,而经过风机后的煤气直接进入硫铵工段,避免了对煤气冷却和预热,温度变化梯度更加合理,节约了冷能和热能,降低了系统能耗。 2、游离氨浓度 HPF法脱硫是以氨为碱源的湿法氧化脱硫,吸收过程为化学反应,即通过吸收煤气中的氨(或外加氨水),增加氨的浓度提高对硫化氢、氰化氢等物质吸收效率,脱硫液中游离氨的浓度越高越有利于脱硫反应。 正压脱硫经过预冷后煤气温度一般在30℃左右,负压脱硫煤气温度为25℃左右,其脱硫液温度较正压降低5℃左右,脱硫液温度低有利于氨的吸收、溶解,同时避免了正压条件下预冷喷洒液的直接接触吸收煤气中的氨。因此,负压脱硫工艺有效提高了游离氨(挥发氨)浓度,游离氨浓度由正压脱硫的4~6g/L提高至负压脱硫的10~12g/L,达到较高的吸收效率,进而提高了脱硫效率。 3、设备投资 负压脱硫与正压脱硫设备上相比,脱硫工段不再用预冷塔及其配套的循环喷洒泵、换热器等设备,硫铵工段不再用预热器,节约大量设备投资,占地面积减少近80m2。 负压脱硫根据工艺特点,不用反应槽,节省两个约150m3的反应槽,占地面积减少约120m2。 4、环保效益 负压脱硫再生尾气回收至煤气系统内,减轻对大气污染的同时,尾气中的氧气、氨气等有效组分进入脱硫吸收塔内,参与脱硫吸收、解离反应,进一步增强了脱硫效率。 三、负压脱硫经济经济效益 负压脱硫较正压脱硫减少预冷塔、预冷喷洒泵、预冷换热器、反应槽等设备;减少煤气冷却消耗循环冷却水量150m3/h;节省硫铵预热器蒸汽量1t/h(冬季)。因此负压脱硫较正压脱硫节省成本为: 1)降低循环消耗成本:节约循环水量为150m3/h,按0.5元/m3、年运行360天计,则年节约循环冷却水成本为150×24×360×0.5=64.8万元。2)降低蒸汽消耗:节约蒸汽量为1t/h,蒸汽按150元/t、冬季按120天计,则年节约蒸汽消耗成本为1×24×120×150=43.2万元。 3)降低设备投资成本:减少预冷塔、循环泵、换热器、反应槽等设备及工程投资费用约500万元。按设备折旧费用计,年降低投资费用50万元。 则年降低成本为:64.8+43.2+50=158万元。另外,脱硫效率的提高,降低了脱硫后煤气中硫化氢含量,进一步降低燃烧时二氧化硫排放量,环保效益显著。 四、结论 1、负压脱硫较正压脱硫减少预冷系统、反应槽等设备,投资费用低,占地面积小,操作简便。 2、负压脱硫较正压脱硫较好地利用了煤气温度变化梯度,避免煤气经过冷却再加热,降低了循环冷却水及蒸汽消耗成本,经济效益显著。 3、负压脱硫入口煤气温度、脱硫液温度较正压脱硫降低约5℃,挥发氨浓度提高至10g/L以上,提高了对硫化氢的吸收,进而提高了脱硫效率。 4、负压脱硫再生尾气全部并入煤气负压系统,实现了脱硫尾气“零”排放,改善了工作环境,降低了大气污染。 5、负压脱硫较正压脱硫效率显著提高,降低了煤气中硫化氢含量,进而减少燃烧时二氧化硫的排放量,具有显著的环保效益。(来源:微信公众号@工业过程气体监测技术)
  • 大连理工大学陈珂:高精度光纤光声气体传感器及装置
    在满足目前各种应用需求的前提下,光谱分析仪器和方法也在不断的创新发展中,不论是分子光谱还是原子光谱都涌现了一系列创新的成果,特别是拉曼光谱、近红外光谱、激光诱导击穿光谱、太赫兹、超快光谱、荧光相关光谱、高光谱等相关技术彰显了极具诱惑的市场活力,引领着行业发展的方向。第十二届光谱网络会议(iCS 2023)中,近50位专家报告充分彰显了光谱创新潜力,纷纷展示了一系列的创新成果:从仪器整机到关键部件;从系统集成到方法开发;从大型科研仪器,到用于现场的便携、手持设备;从实验室检测设备,到过程分析技术……为了更好的展示这些创新成果,同时也进一步加深专家、用户、厂商之间的合作交流,会议主办方特别策划《光谱创新成果“闪耀”iCS2023》网络专题成果展,集中展示本次光谱会凸显的创新成果,包括但不限于仪器、部件、技术、方法、应用等。大连理工大学 陈珂副教授本次会议中大连理工大学陈珂副教授介绍了其课题组在光纤光声气体传感技术及应用方面开展的一系列工作(点击回看》》》),得到与会老师的关注和认可。会后,我们也再次邀请陈珂副教授分享大连理工大学光纤光声传感研究团队的系列成果。1、成果简介大连理工大学光纤光声传感研究团队开展了光纤声波/振动传感技术和光声光谱微量气体检测技术的应用基础研究工作。在光纤传感技术研究方面,首次提出并设计了超高灵敏度光纤悬臂梁声波传感器,信噪比相比于传统电学麦克风提高了1-2个数量级;研制出超高速振动/声波传感解调仪器,采用光谱解调法实现了200 kHz的解调速度,将解调算法集成到FPGA中,大幅度提升了解调的稳定性。在光声光谱技术研究方面,将光纤声波传感器用于光声信号探测,提出了干涉型光纤声波锁相探测方法,设计了新型的光纤悬臂梁增强型光声光谱仪器,实现了对多种微量气体的超高灵敏度检测。研究了基于光纤光声传感的变压器油中溶解气体原位检测技术,研究了气体绝缘设备中六氟化硫分解产物的光纤光声检测技术,并在多个变电站开展了示范应用。根据变压器油中溶解气分析和煤矿瓦斯突出应用需求设计了多套激光光声光谱多组分气体分析仪器,掌握了目前世界上唯一的高瓦斯背景中多组分微量气体光学检测技术。成果1:光纤振动/声波传感器及解调仪器设计的光纤振动/声波传感器采用MEMS悬臂梁结构,具有灵敏度高、稳定性好的特点。研制了基于光谱解调的超高速光纤法布里-珀罗(F-P)传感解调仪,在FPGA中集成光谱采集、光谱相位解调等功能,显著提升了解调速度和稳定性。成果2:光声光谱变压器油中溶解气体分析仪针对高电压油浸式变压器油中溶解气体分析需求,研制了多套激光光声光谱气体分析仪。其中对油中溶解乙炔气体的检测极限达到0.05μL/L。,同时课题组还开发了光声光谱油中溶解气体原位检测仪,可以直接将光声传感器安装于变压器取油口。 成果3:光纤光声传感解调仪器本团队创新性地将光纤F-P声波传感器用于微弱光声信号探测,研制了多套光纤光声传感解调仪器。在FPGA中集成了相位解调算法、数字锁相、激光调制等功能。对乙炔气体的检测极限可达到ppt量级。 成果4:光声光谱煤矿自然发火监测仪研制的光声光谱煤矿自然发火监测仪,可对多种特征气体进行同时测量。检测指标如下:乙炔:0.5ppm;乙烯:1ppm;一氧化碳:1ppm;乙烷:5ppm;甲烷:0.1%;二氧化碳:0.1%成果5:高精度光声光谱环境气体分析仪开发的二氧化氮和二氧化硫气体分析仪,可对环境中痕量气体进行实时监测。二氧化氮气和二氧化硫气体的检测限分别达到1ppb和10ppb。下图中实验数据是开发的二氧化氮气体分析仪与环境监控站的对比结果。成果6:多通道同步FPGA数字锁相放大器针对光谱探测中微弱光信号检测需求,开发了多通道同步FPGA数字锁相放大器。采用定制的线阵探测器对光谱进行同步快速读取,光功率检测极限达到10fW量级,动态范围达到120dB。 2、产业化探索本团队开发的光谱检测、光纤传感类检测仪器具有较高的技术成熟度。在电力、石化等行业具有较好的应用前景。3、课题组未来研究计划光声光谱与光纤传感技术结合后,具有本质安全、抗电磁干扰、灵敏度高、可远距离探测以及多点测量等优势。本课题组将重点研究光纤光声传感技术中的基础科学问题以及工程应用关键技术。欢迎电力、石化、煤矿和环境监测等相关科研院所和公司联系我们。联系人:陈珂(大连理工大学)Email:chenke@dlut.edu.cn课题组介绍陈珂,大连理工大学光电工程与仪器科学学院副教授,博士生导师,大连市青年科技之星,光纤光声传感团队负责人,主要从事光纤传感、激光光谱和微弱信号检测等方面的研究工作。担任中国光学工程学会光谱技术及应用专委会委员,中国电气工程学会测试技术及仪表专委会状态监测学组委员,国家自然科学基金通讯评审专家。工作近8年来,共主持科研项目32项,其中,国家自然科学基金面上项目等国家级项目2项,省部级项目2项,大连市高层次人才创新支持计划项目1项,企业合作项目20余项;在Analytical Chemistry、Optics Letters等期刊上发表SCI/EI论文93篇,其中第一/通讯作者论文63篇;已申请和授权发明专利43项,其中第一发明人专利21项。
  • 均方理化:红外气体分析领域的“佼佼者”
    “100家国产仪器厂商”专题:访北京均方理化科技研究所  为推动中国国产仪器的发展,了解中国国产仪器厂商的实际情况,促进自主创新,向广大用户介绍一批有特点的优秀国产仪器生产厂商,仪器信息网自2009年1月1日开始,启动“百家国产仪器厂商访问计划”。日前,仪器信息网工作人员走访参观了北京均方理化科技研究所(以下简称“均方理化”),均方理化副总经理张利军先生热情接待了仪器信息网到访人员。  北京均方理化科技研究所正式成立于1998年,以原国有企业北京分析仪器厂红外气体班为班底组建而成,是集气体分析仪器设计、生产、销售、维修服务、技术咨询于一体的股份制高科技企业。参观交流  现有3大类15个品牌 占据90%可燃气体报警器市场  张利军先生介绍到:“均方理化现拥有3条独立的加工调试生产线,已形成3大类15个品牌,主要包括在线式红外线气体分析器、便携式气体分析仪和成套气体监测仪等,并已被广泛应用到工业、农业、军事、医学、环保等领域。在红外线气体分析方面,均方理化有全面的先进技术与完整的解决方案,其中包括半导体红外检测、薄膜微音器检测、微流量检测、相关红外检测等。”GXH-1050E智能在线红外线气体分析仪  (GXH-1050、GXH-1050E型、JF-3000分析系统多用于石油化工、烟气测量、实验室的各种过程气体测量,目前销售约200套)  “国内许多水泥生产厂和化肥厂都选用均方理化生产的GXH-1050型红外线分析器作为其产品生产工艺流程中的监控设备 另外,在可燃气体报警器检测行业,均方理化已经具有国内最先进,最精准的检定设备及方法,并占据全国90%的市场份额。在石油、化工、烟气分析领域中同样发挥着强有力的作用。”GXH-1050D型防爆气体分析仪  (GXH-1050D型防爆气体分析仪主要针对各种防爆场合的气体测量,目前已销售约50套)  “军工产品业务已占均方理化全部业务的30%”  张利军先生继续谈到:“从2002年起,均方理化承接了多项与中国军队合作的气体检测项目,目前,军工产品业务已占均方理化全部业务的30%。”  “2002-2009年,开发了潜艇及舰艇适用的一氧化碳分析装备,现已有多达上百套安装到海军的潜艇及舰艇中,保证艇员在执行任务时的人身安全 2009-2010年,合作研发潜艇在线分析装备,可精确分析潜艇内各种气体的成分和浓度 2010年,研发储备油分析设备——红外汽油挥发检测仪,用于分析坑道内油气的挥发成分,保证油品的储备安全。目前该产品已成型,正处于测试验收阶段,预计该产品将有很大的市场份额。”一氧化碳分析装备(用于分析潜艇内CO的浓度,目前已安装约200套)  “未来气体分析市场,国产仪器应当占据主流位置”  关于气体分析仪、红外线气体分析仪的技术与市场,张利军先生说到:“气体分析技术普遍是传统的半导体红外检测、薄膜微音器检测、微流量检测、相关红外检测等技术。随着我国经济的发展与技术进步,气体分析技术相比较以往有了质的飞跃,被国内及亚非等国家和地区所接受。近几年,随着人们对环境保护、气体测量、生产工艺等的日益重视,气体分析行业得到很大发展,同时也催生了许多分析仪器行业及厂家。目前,国际、国内的红外线分析仪器在不同的领域各占‘半壁江山’。但由于国外的分析仪器供货周期长、维护困难、价格昂贵等原因,因此,我认为在未来的分析市场,国产的分析仪器应当占据主流位置。”便携式GXH-3051型气体分析仪(广泛应用于有卫生防疫、环保、环境监测等领域,目前已销售约220套)  每年计划推出15个新品 重点开拓亚洲市场  张利军先生表示:“均方理化拥有一支专业的研发队伍,其中高级工程师19名,中级技术人员20名,约占总人数的60%,具有雄厚的技术力量。我们每年的研发投入占年支出的60%以上,每年计划推出新产品个数在15个左右,其中,全新产品达8个,产品更新速度很快。”  “2010年,均方理化已陆续推出了3款新型产品,包括增强型防爆气体分析仪、便携式多组分红外气体分析仪、触摸屏智能化气体分析仪,在很大程度上完善了分析系统的远程传输、蓝牙传输、CAN口传输等多项系统外围性能,将为广大客户带来更先进的分析解决方案。”JF-3000成套设备  “我们的目标是争做气体分析领域的‘佼佼者’。大力研发新技术,提高产品质量,增加企业知名度,稳定并进一步努力扩大在石油、化工、军工、环境、烟气等各个领域的市场份额,还要加强开拓整个亚洲国家和地区的市场。”  附录:北京均方理化科技研究所  http://www.junfang.com.cn/  http://junfang.instrument.com.cn
  • INFRAGAS205型红外气体(汽车尾气)分析仪
    INFRAGAS205型红外气体(汽车尾气)分析仪 产地:意大利简介:产品主要特色:自动校准,自动归零;背光LCD显示屏;16键数字字母键盘;可以直接和速度测量装置连接;可测值: CO, CO2, HC, O2, RPM,CO真实浓度值, λ,气压NOx(可选),油温;预热时间: 2min;支持RPM计数器;支持OIML R99:2008 – CLASS 00;支持 OBD和e-OBD;支持windows 软件,用于参数设定和校准;串行输出:RS-232;电源供应:12V DC,或220V AC,7.2Ah;自动冷凝排放系统;操作温度范围:+5 -40 °C; 测量范围及精度:CO: 0-10 Vol% 0.001 Vol%;CO2: 0-20 Vol% 0.01 Vol%;HC: 0-15000ppm 1ppm;O2: 0-25 Vol% 0.01 Vol%;正确CO: 0-15 Vol% 0.01 Vol%;Nox: 0-5000ppm 1ppm;AFR (#) : 7 - 23 0,1;λ: 0.5-1.5 0.01;RPM: 0-9999rpm 1rpm/1’;油温: 0-150℃ 0.1℃;内部温度: 0-50℃ 0.1℃;环境压力: 800-1060mbar 1mbar; 打印机: 支持:内置打印机-热敏纸; OM00620EST003c/NET; 重量尺寸:净重:3 kg;尺寸:344x160x270mm;
  • 在线守望,守护安全 | 谱育科技 EXPEC 1890 在线式红外气体热成像仪
    红外气体热成像红外气体热成像技术是一种高效的泄漏监测技术,可以第一时间识别VOCs运输和储存等过程的泄漏现象并可视化,准确定位到泄漏或排放的源头,进而有效地执行泄漏检测和修复(LDAR)程序以及安全预警措施,避免造成安全事故和经济损失。EXPEC 1890在线式红外气体热成像仪_谱育科技EXPEC 1890在线式红外气体热成像仪基于红外气体热成像技术,集成可见光显示、视频录制和拍照取证等多种特色功能,同时配备高分辨率制冷型探测器,结合泄漏监测专用分析软件,通过长焦距镜头 即使在光线不利的条件下 也可以实现中远距离对VOCs潜在排放和泄漏源 进行连续24小时可视化在线监控。设备符合GB 20950《储油库大气污染物排放标准》、GB 20951《油品运输大气污染物排放标准》、GB 20952《加油站大气污染物排放标准》以及HJ 733《泄漏和敞开液面排放的挥发性有机物检测技术导则》的要求,以守望式监测来守护安全。上下滑动阅览产品特点【防爆设计】满足石化、天然气等需要防爆的区域使用要求,广泛应用于储罐、管道、海上石油平台等基础设施安全隐患的监控。当泄漏发生时,可实现对泄漏源的快速、精准定位;【高灵敏度】高灵敏制冷型探测器设计,具有普通红外图像、高灵敏红外图像、可见光图像等多种成像模式;【中远距离监控】配备长焦镜头,可实现1km的探测距离;【全方位】水平、垂直多角度可旋转扫描,视野范围内实现全方位、大面积覆盖;【无损化】不中断工业生产过程,保护石油、化工、天然气企业等基础设备,有效减轻产品损伤和物料损失,提高企业的生产工作效率;【持续保护】7×24小时连续在线监测,第一时间发现泄漏,并及时报警;【远程控制】通过以太网将泄漏图像或视频实时传输至专用泄漏管控平台,实现远程控制和实时监控预警。谱育科技EXPEC 1890优势1.保障人员安全、设施安全、财产安全;2.安全场所内,远程、高效、连续地监控大片区域;3.将监测结果可视化,直观揭示泄漏源;4.解决高空、高温、危险等各类不可达点位的监测;5.快速、准确地定位到泄漏源,结合专用泄漏分析软件实现自动预警;储罐区气体泄漏的发生和发现针对储罐区VOCs泄漏监测,为达到精准定位泄漏点位的目的,可通过在不同角度布设多台EXPEC 1890在线式红外气体热成像仪进行组合使用,从不同方向观察储罐,帮助估计泄漏烟缕的大概位置,同时结合泄漏羽流的速度和当时风向,基本可以把范围缩小到泄漏点位附近的某一两个储罐。通过多点布设,可覆盖到化工、石化和能源等企业基础设施的每一个角落,真正做到全覆盖、全天候、全过程监测。应用案例谱育科技EXPEC 1890 对储罐区进行全天候在线监测,可见光下,未察觉出任何储罐存在异常。当开启气体增强模式后,发现其中一座原料储罐顶部出现明显的烟雾;当启动连续数字变倍、激光测距和GPS定位等一系列特色功能后,EXPEC 1890 快速、准确地掌握了泄漏储罐位置信息,人员进入现场进行及时修复,有效地降低了企业损失和风险。 增强模式下VOCs泄漏监测 谱育科技EXPEC 1890的气体增强模式具有强大的检漏能力,对于企业泄漏风险管控至关重要,红外模式同样如此。谱育科技EXPEC 1890对石化园区的储罐区进行在线监测,在红外模式下,发现部分储罐和管道出现温度相对较高的异常状况,现场人员立即排查这类安全隐患,降低了可能的存在火灾、爆炸等事故风险。红外模式下,企业安全风险管控能力大大提升。 红外模式下VOCs泄漏监测 谱育科技EXPEC 1890可以成为泄漏监测的瞭望塔,泄漏修复的指挥棒,更是保障安全生产的强心针。随着红外热成像技术的快速发展和不断推广,VOCs及更多有毒有害气体的检测将从传统方法(如嗅探器)逐渐过渡到可视化泄漏监测。红外热成像技术能够很好地满足包括减少排放、提高产能和工艺效率、确保安全的工作环境等各类复杂的工业应用需求,未来将在大气监测和其他领域发挥不可替代的作用。
  • HORIBA红外气体分析仪促销
    好消息,好消息!我司为回馈新老客户长久以来对我司的支持与厚爱,特推出HORIBA(堀场)红外多组分气体分析仪VA/VS-3000系列产品的促销活动。 凡在活动期间(2016-1-18——2016-2-18)购HORIBA(堀场)红外气体分析仪的新老客户,均可享受购仪器赠话费充值卡的优惠喔!机不可失,失不再来,有需求的客户现在就可以拨打我司电话(010-62151736)采购啦!
  • 汉威科技:营收14.44亿元 气体监测爆发助传感器业务显增
    pstrong  仪器信息网讯/strong 3月24日,汉威科技发布2017年年度报告。报告期,公司实现营收14.44亿元,同比增长30.37%,归母净利润1.1亿元,同比增长21.73%,原预期1.53亿。/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/ca095e0b-2e3b-4f98-ae40-d54243e469b5.jpg" title="0.jpg"//pp  span style="background-color: rgb(112, 48, 160) "strongspan style="background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) "业绩增长主要原因/span/strong/span/pp  strong1、传感器业务增速显著/strong。报告期内,传感器板块受益于安全、环保、健康以及全社会智慧化等理念提升带来的强劲需求,气体监控需求持续上升,该板块相关产品取得了突出的增长 另一方面,随着下游应用行业的快速发展,该板块经营的甲醛、VOCs、粉尘等监测类传感器产品业绩增速较快,传感器板块业绩较上年同期增幅显著,增长势头强劲。/pp  strong2、物联网综合解决方案成果显著/strong。报告期内,公司加大自筹资金的使用规模,稳步推进物联网综合解决方案中已实施的智慧水务、智慧市政系统解决方案等智慧化建设项目的落地,产业协同效应不断增强,进一步促进了公司整体经营业绩持续、稳健地增长。同时,受益于社会民众对环保关注度的提升以及国家政策对环保行业的大力支持,智慧环保系统解决方案业务整体发展情况良好。公司持续构建并完善“智慧环保”一体化解决方案,报告期内通过打通数据通道,实现了为客户提供数据增值服务,提高了环保数据集中管理效率及智慧化水平,取得了较好的市场示范效果。/pp  strongspan style="background-color: rgb(112, 48, 160) color: rgb(255, 255, 255) "主营业务情况/span/strong/pp style="text-align: center"img src="http://img1.17img.cn/17img/images/201803/insimg/dfc1f0a3-ba8c-4b05-b7c4-edf18fd8d80d.jpg" title="1.jpg"//ppstrong  1、传感器/strong/pp  报告期内,炜盛科技营业收入和净利润同比增幅均超 50%,尤其在环保、安防产品领域增速突出。一方面,用于室内空气质量检测的甲醛传感器、红外二氧化碳传感器销量较过去几年实现了显著的增长 另一方面,随着煤改气政策的逐步推进,传统的半导体气体传感器也实现了超预期的增长。/pp  strong2、物联网综合解决方案/strong/pp  (1)物联网平台解决方案/pp  报告期内,畅威物联相继承接了厦门(金砖会议保障)和杭州(亚运会筹备)的燃气监管平台等多个重大项目,主要经营指标稳步增长。产品方面,畅威物联相关软硬件产品陆续获得自主知识产权认证,受“煤改气”政策稳步推进的影响,公司研发的燃气报警器产品销量增速显著。公司的解决方案为客户实现从源头到末端的信息化改造,所有的运行指标参数均可通过远传的方式进入客户的运营平台,进一步的为客户提供决策依据,方便客户指挥高效的调度与运营,为安全运营保驾护航。/pp  (2)智慧市政系统解决方案/pp  报告期内,智慧水务平台应用继续深化。远程抄表、信息化改造推进顺利,节省了人力物力,并为数据分析系统持续提供实时数据。高新第二水厂建设等重大项目有序推进,高新智慧水务项目已基本建成,智慧化覆盖率达到 100%。/pp  (3)智慧环保系统解决方案/pp  环境监测方面,报告期内雪城软件重点开发了污染天气管理信息系统、安环一体化信息系统、大气污染第三方管控服务云以及“互联网+电子政务服务云”等系统。污染天气管理信息系统以新一代信息技术为支撑,创新了城市污染天气管理新模式和新平台 安环一体化信息系统重点服务工农业化工和养殖等园区建设和运营 大气污染第三方管控服务云重点服务政府基层环保部门、环保从业企业和污染源企业等,提供环保区域管家和企业管家服务,创新社会基层的环保新模式。报告期内,雪城软件网格化大气监测与决策平台通过了环保部成果鉴定,标志着网格化大气平台从试点到全国规模化发展的里程碑式跨越。分布式大气环境监测系统入选了国家工信部物联网成果典型案例,打造了全国首个污染天气监测系统,受到了央视等主流媒体的关注。/pp  (4)智慧安全系统解决方案/pp  报告期内,受工业安全行业复苏的积极影响,公司智慧安全综合解决方案业务增幅显著。持续多年的转型升级在报告期内取得重大突破,系统集成和软件类业务合同金额占板块主体营业收入比重不断提高。报告期内,公司成立了大型集团客户服务小组,加强高端客户渠道的维护及开发,开展售前、售中、售后团队建设,为客户更好的提供安全信息化解决方案及服务,取得了一定的成效。同时,结合物联网技术平台,公司实现了固定式探测器加载预警互联技术,打造了固定+声光+便携一体化系统管理平台,拓展了产品线。/pp  strong3、居家智能与健康/strong/pp  报告期内,北京威果作为“传感器+”概念的消费类电子厂商,基于母公司的行业技术积淀切入市场,在工业数据积累的基础上进行技术移植,开发出了可靠性强、性价比高、工业级技术的消费类电子产品,夯实了空气质量、燃气安全类市场,拓展了水质安全类市场,为消费者提供更加健康、舒适的工作和生活环境。/pp strongspan style="color: rgb(255, 255, 255) " /span/strongstrongspan style="color: rgb(255, 255, 255) background-color: rgb(112, 48, 160) "关于汉威科技/span/strong/pp  汉威科技以成为“领先的物联网(IOT)解决方案提供商、服务商”为产业愿景,通过多年的内生外延发展,构建了相对完整的物联网(IOT)生态圈,主要是以传感器为核心,将传感技术、智能终端、通讯技术、云计算和地理信息等物联网技术紧密结合,形成了“传感器+监测终端+数据采集+空间信息技术+云应用”的系统解决方案,业务应用覆盖物联网综合解决方案及居家智能与健康等行业领域,在所涉及的产业领域中形成了相对领先的优势。/p
  • 中国科大在多维探测和识别的气体传感器方面取得进展
    近日,中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室易建新副教授课题组提出一种化学电阻-电位型多变量传感器,实现了单一传感器对多种气体和火灾特征的三维探测和准确识别。相关成果以“A chemiresistive-potentiometric multivariate sensor for discriminative gas detection”为题发表在国际学术期刊《自然通讯》上(Nature Communications 14,2023, 3495)。低浓度气体的高灵敏探测和准确识别对于公共安全、环境保护、健康诊断和工业生产等诸多应用具有重要意义。相比于气相色谱和质谱等传统气相分析技术,气体传感器具有成本低、尺寸小、易集成和实时监测等优点,有利于大规模应用。但是,常规传感器仅输出单一信号,不能识别气体,因此探测准确性低,在实用中易受其它气体或环境湿度等干扰而引起误报或漏报。这一问题严重限制了气体传感器的应用。图1. 基于双敏感电极的化学电阻-电位型多变量气体传感器的原理和三维响应研究人员首先利用半导体氧化物电极在表面和界面上不同的响应机制,在同一电极上成功提取出化学电阻和电位两种不同原理的传感信号;进一步,采用钙钛矿型氧离子-电子混合导体氧化物取代贵金属铂电极,和常规的电子导电的敏感材料进行配对,获得了输出三个独立响应信号的双敏感电极传感器。得益于钙钛矿非常规的反向电位响应,传感器的气敏性能得到了显著提高,实现了2-乙基己醇、一氧化碳等多种危险和火灾特征气体的(亚)ppm级三维探测和准确识别,并展现出在火灾危险早期预警方面的应用潜力。图2. 多变量气体传感器在火灾早期预警中的应用这种兼具探测和识别功能的多变量气体传感器简单、高效、成本低,可适用于不同半导体材料电极和固体电解质基底,工作温度范围宽,并可进一步拓展获得更高维度的响应,为复杂环境中气体的高灵敏和准确探测提供了新思路。论文的第一作者为宋卫国研究员和易建新副教授共同指导的博士生张红,通讯作者为易建新副教授。研究得到了国家重点研发计划项目、国家自然科学基金和中央高校基本科研业务费的资助。
  • 五个工程师与一个气质独特的中红外气体分析解决方案
    烟气、尾气等污染气体中所含有的氮氧化物、硫氧化物等成分,对我们的健康有着很大的威胁。需要分辨出它们,监测排放,中红外波段光这时就大有用处了。对3μ m~10μ m波段的中红外光有吸收特性的污染物们,通过光学的方法就能被迅雷不及掩耳盗铃之势地监测到,可谓是中红外光一出手,就知污染有没有。但是,重点来了!完成一套探测系统,光源和探测器都是必要的。在这个如此微妙的波段,要想有一个“两全”的整体配套解决方案,可不是那么容易的事情。虽然不容易,但总还是有的!量子计级联(QCL)× InAsSb光伏探测器这两位就是挑起气体监测大梁的干将了。而关于这个气质独特的中红外气体分析解决方案,有5位滨松工程师表示有话要说一说̷̷Topic 1 “两全”的中红外气体分析解决方案Q:中红外的光学法分析具有什么特征?大石:气体分析包括气体色谱分析、质量分析,而这些都需要采集样本后带到实验室进行分析。如果通过使用激光的中红外光学法,则实现在线监测。更加实时和便捷,应用范围也更广泛。杉山:我们多致力于中红外波段气体的分析,并为这样的应用提供了相应的激光器。在波段3μ m~10μ m间,包括甲烷、二氧化碳、一氧化碳、硫氧化物、氮氧化物等许多有害气体都能够通过这种方法被测得。 Q:中红外波段的探测器和光源器件开发是否有难以攻破的课题?杉山:之所以特意选择中红外波段的气体分子为对象,是因为气体分子的吸收具有明显性的优势。从光发射角度来看,对计测也是非常有利的。饭田:一方面,对于探测器来讲,在中红外波段背景光的增强,也就意味着干扰的出现,对探测有着不良的影响。此外,在该波段想要制作理想的探测器非常困难,并且也很难实现高灵敏度的性能。正因如此,同时提高探测器在中红外波长的灵敏度,以及激光光源的性能非常重要。而能就这两方面进行同步开发,也体现了滨松的技术实力吧。(笑)大石:尤其是仪器制造客户开发新产品时,若在开发初期不提高精度,那么开发也毫无意义。为此,核心的探测器和激光器必须保持最好的状态。因为对这一点有深刻的认识,目前我们开发的产品才能够在客户那里稳定地、持续地发挥出良好的作用。 Q:完成探测器和激光光源配套的方案有什么困难?方案对于客户有什么价值?杉山:无论是探测器还是激光光源,都存在很多开发难题,同时挑战两种器件的厂家也鲜有出现。就激光光源来说,因为“1成分=1波长”,故而需要开发与被测对象气体相同数量的激光光源。开发成本大,产品化后的商务风险也很高。大石 :从客户角度,探测器和光源都来自同一个厂家是具有很大优势的。比如,目前多数的仪器制造商都是从不同厂家分别购买的探测器件和光源。但若开发出来的设备没有达到预期的性能时,由于器件来自不同的地方,就很难知道配合使用过程中的问题所在。落合:若探测器和光源都是由同一厂家生产的,就可以进行相互评估,找出问题所在,从而提高测量设备的性能,缩短开发设备的时间。利用中红外波段QCL(量子级联激光器)的激光吸收分光是非常新的分析计测技术,今后也将以高灵敏度、高分辨率的优势,成为气体分析的选择并得到普及。采用QCL(量子级联激光器)和InAsSb光伏测器的极微量气体分析示意图 Topic 2:单一波长振动量子级联激光器(QCL)和性能稳定的InAsSb光伏光伏探测器Q:滨松分别为光源和探测器部分提供怎么样的产品?杉山:光源器件的代表是量子级联激光器(QCL)。它的开发初衷其实是想用于通过呼吸分析来进行“癌症筛查”的应用,这是有我们前任社长昼马辉夫先生提出的。虽然遗憾的是目前仍没有确立这种技术,但QCL在气体分析领域仍然发挥了独特的作用。饭田 :光探测部分则是InAsSb(铟砷锑)光伏探测器。目前我们提供2种类型的产品,覆盖2.5μ m~8μ m的波长区域。 量子级联激光器(QCL)InAsSb光伏探测器Q:QCL和InAsSb光伏探测器各自有什么特别的性能吗?杉山:首先说一下QCL。一般的半导体激光器,如果在数百nm中有多个波长发生震动时,光谱带宽变宽,受到多种气体的干扰,测量精度下降。而QCL采用的是DFB(分布式反馈激光器)结构,在内部设置了衍射光栅,可使光谱带宽非常狭小的单一波长振动。但是DFB很难实现产量,在产品化之初,我们为提高产品的合格率投入了非常多的精力。落合 :在不断提高DFB结构的制造技术同时,我们也推进了内置准直透镜的新产品的开发。新产品从激光芯片射出的光的范围变得更宽,因此与之前的产品相比,客户在设计光学系统时,无需再为激光通过对象物而改变光的形状。 Q:在内部置入准直透镜时,是否也付出了相当的精力?落合:以往没有准直镜的QCL产品需要客户自己调整光轴。中红外光是不可见光,无论是在光学材料还是特殊的光学系统设计上都是相当花时间的。在QCL封装外部设置透镜的话,因为没有大小的要求,所以是比较容易对准的。但是,若是内置透镜,就需要在狭小的封装空间内,与光轴完成高精度的对准以及固定。同时还必须考虑因光学材料的反射产生的噪音的影响。杉山:发射光斑大小只在10μ m*10μ m左右,要将这大约只有头发直径十分之一的光斑与光轴对准,可不是简单的事。而在出货检验时,安装了准直仪的透镜轴如果稍有偏差,都会成为不合格品。内置准直透镜的新型QCL滨松QCL获2016年日本激光学会产业“优秀奖”Q:QCL有什么典型应用?落合:比如说同位素检测。CO2虽是唯一的物质,但它也存在拥有不同质量数的C和O的“兄弟”同位素,其光吸收波长都各不相同。CO 2和13CO 2的吸收波长同是4.329μ m,而12CO 2 的吸收波长是4.328μ m。求出同位素之比,就可以知道排出源(植物、土壤、燃烧等)和形成原因,同位素检测可以说是激光QCL的真正的应用价值所在。Q:探测部分的InAsSb光电探测器又有着什么特点呢?朝仓:InAsSb光电探测器是含有In(铟)、As(砷)、Sb(锑)的化合物半导体。以前,作为3μ m~10μ m的红外探测器而得到广泛使用的是MCT光伏探测器、MCT光导探测器。但MCT中使用了RoHS指令中所禁止的汞、镉,所以我们重新开发了不含这些禁令污染物的器件。饭田:InAsSb光伏探测器的研制,需要同时在晶体生长和制程两个方面进行新的推进。话虽简单,但一方面现有的技术并不适用于新产品,而且还要开发出半导体材料的最佳生长方法和制程。晶体是在作为基板的硅晶片上形成薄膜层来进行生长的,它的品质与器件的特性息息相关,以此,为了得到高品质的晶体必须要不断改良其生长技术。制程则要通过改良设备的结构,来实现产品高灵敏度的性能。不过,最终我们都掌握了两方面的新技术。朝仓:MCT的个体差异性非常明显,而InAsSb光伏探测器不含汞、镉,且具有稳定性高、偏差小的优点,具有更大的优势。若固定产品规格,则会是非常好的量产化产品。 Topic 3 使用分子吸收的计测的应用范围广Q:客户对产品有什么样的反应?大石:有客户对QCL和InAsSb光伏探测器的配套组件进行了评估,显示出的性能渐渐地得到了客户的认可。因为覆盖了气体所含成分所吸收的狭小的波段,恰好显示出了QCL发光波长范围小的优势。我们也可以满足想要生产此类设备的厂家的需求。杉山:采用分子吸收计测是光学法的关键。不仅是气体,液体和固体也可以利用这样的方法进行分析,比如水分和胆固醇。Q:今后有怎样的推进计划?落合:目前的QCL产品覆盖了4μ m~10μ m波段,我们也在扩充能够覆盖更长波长范围的产品。当然,与之对应的是,我们接下来也将涉及10μ m附近的探测器的开发。朝仓:是的,光探测部分的InAsSb光伏探测器目前涵盖了2.5μ m~8μ m。我们打算将其延伸到11μ m、12μ m。大石:今后,无论是光探测器还是激光光源,都将同时覆盖10μ m左右的长波长领域。另外,我们构想着将这两个器件组成一个模块,更加高效地为客户实现气体探测的应用。
  • 【环保展预警】滨松超强红外气体分析探测方案袭来!
    如今,我们的环境面临着巨大的挑战,而近年最让老百姓挂心的,无疑是空气污染的问题。有效及时的污染源监测是治理需要踏出的第一步。这时候,红外气体分析法就将发挥出重要作用。不同分子的气体都有其固定的、独有的特征吸收峰,我们可以根据这些吸收峰的位置进行识别,从而分辨出气体种类及浓度大小,这些吸收峰我们也称之为“分子的指纹峰”。利用中红外光指纹峰来判断气体的种类和浓度,已经广泛地应用于气体中氮氧化物和硫氧化物的测定。不过,无论是红外气体分析应用的探测器还是光源,开发都存在很多难题,能够呈现一套完美的整体解决方案更是难得。而就在今年,滨松针对该应用,连续发布了多款红外探测器,以及中红外光源量子级联激光器产品,一套全新的红外气体分析探测方案应运而生。6月13日-16日,第十五届中国国际环保展即将在北京举办,届时,该方案将成为滨松出展中的重要看点。滨松新型InAsSb探测器p13894系列光谱响应范围覆盖3~11μm,实现非制冷且高灵敏度 红外气体分析光源:量子级联激光器(QCL)DFB结构,内部设置了衍射光栅,可使光谱带宽处于非常窄的单一波长除了红外气体分析应用以外,针对voc应用,也有多款产品展出,其中vuv离子化光源作为重点产品也将华丽亮相。水质方面,专为水质应用量身打造的2w闪烁氙灯模块即将以新的“形象”出现。vuv离子化光源超小型2w闪烁氙灯模块(水质用,toc、tn等)圆柱体的形状,更便于安装,5v电池可驱动,便携力up up! 本次环保展,滨松到底将带来什么样的“大不相同”,还请在6月13日-16日北京中国国际展览中心1号馆b722滨松展位和我们一见!----------------------------黄金分割线------------------------------福利来啦!环保展小礼品大放送!小编悄悄告诉你吼~如果你关注了滨松公众微信号或者马上关注滨松公众微信号(微信搜“滨松”关注)在6月13日-16日环保展期间可前往滨松展台(1号馆b722展位)凭关注页面,领取礼品~~~每天限量20份礼品5份特别礼+15份纪念礼根据到场先后向前20位前来兑奖的粉丝儿进行发送所以……我们在环保展滨松展位等你来哦~ 北京中国国际展览中心1号馆b722展位!1号馆b722展位!1号馆b722展位! 重要的事情,讲1+1+1遍!
  • 新型纳米传感器可检测多种有害气体
    p 据麦姆斯咨询报道,纳米气体传感器创新厂商AerNos近日宣布,它们开发出了一款微型、高精度、经济型纳米气体传感器,能够同时探测多种ppb级(十亿分之一)的有害气体,这款气体传感器专为物联网互联设备集成而设计。/pp  利用AerNos专利的AerCNT技术,其智慧城市空气污染纳米气体传感器(AerSCAP)产品线得以探测一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、地表臭氧、二氧化硫以及瓦斯泄漏。目前,AerNos AerSCAP产品提供三种配置,分别能够支持同时探测3、4、7种有害气体。AerNos AerSCAP产品为固定式和移动应用进行了优化设计,能够方便的集成进入现有的城市基础设施,如街灯、泊车计时器、交通灯、监控系统、公共运输系统以及其他智慧城市实施。/pp/p
  • 4款传感器,满足工业气体安全还看MOCON
    众所周知,人类长期接触挥发性有机化合物(VOC)会导致呼吸系统问题、癌症和神经损伤;自然环境如空气、水和土壤等会造成破坏和污染。挥发性有机化合物(VOC) 是由工业和自然过程产生的潜在危险化合物。这些有害气体通常在正常大气条件下会蒸发,但室内环境中的VOC水平要高得多,因为许多制成品(如地毯、油漆和清洁用品等)都可能会排放这些物质。室外来源可能包括垃圾处理场、工业和碳氢化合物排放过量等。光电离检测器(PID) 是检测VOC水平的最简单、最有效的方法。在不靠气相色谱柱的情况下,膜康(MOCON)独立的PID可以使用便携式或固定式对许多挥发性有机化合物进行实时测量。1 易用型检测器VOC-TRAQ II 基于最新的Baseline piD-TECH eVx™ 光电离传感器,VOC-TRAQ II没有组合部件,采用简单的扩散方法,仍提供了快速的响应时间,既紧凑又实惠。一种灯能量之间有5个不同的检测级别,提供了广泛的检测功能。附带的VOC-TRAQ II pc软件可以轻松进行校准、设置参数和显示数据图形。 特点及优势:紧凑型设计广泛的检测功能附带pc软件可编程报警级别和采样频率简单的设置和校准存储多达36,000个样品读数2带流动腔的VOC光电离检测器 VOC-TRAQ II与流通式外壳结合在一起变成Baseline VOC-TRAQ II流动腔,进出口流道可用于远程样品输送,当与加压源或泵一起使用时,该装置可实现受控样品输送。VOC-TRAQ II流动腔借助带有windows操作系统软件的pc能够远程监测和记录总挥发性有机化合物的存在。装置的高灵敏度归功于piD-TECH eVx™ 光电离检测器。 膜康(MOCON)光电离检测器应用:环境监测:洁净室AMC、空气质量监测、无组织排放监测有毒气体监测:室内空气质量、检漏、OEM PID传感器工业过程分析和控制:饮料气体监测、工业气体混合控制、工艺气体分析、特种和工业气体监测、地面测井分析膜康(MOCON)的VOC-TRAQ总挥发性有机化合物(TVOC) 检测器是一种极具性价比的解决方案,使用基于windows的pc主动监测非爆炸性气体泄漏,通过存储多达36,000个样本读数随时间记录数据。VOC-TRAQ使用piD-TECH eVx™ 光电离传感器来监测用户所需范围内的汽化气体。3OEM的首选piD-TECH eVx™ 膜康(MOCON)屡获殊荣的专利piD-TECH eVx™ 插入式传感器具有全面的光电离检测功能,其设计与大多数品牌的电化学传感器机械结构相似。其出色的特性使piD-TECH系列传感器成为想要在手持、移动或固定式设备中集成voc检测功能的oem制造商的理想选择。piD-TECH eVx™ 的检测能力和最小检测量(MDQ)分为五个范围,对oem市场来说它具有更高的性价比和灵活性,同时兼具了市场上无法比拟的先进技术。 特点及优势:提供OEM集成支持可靠的长寿命灯泡:6000 小时易于清洁和现场维修,无需工具本质安全:UL、CAN/CSA、ATEX、IECEx认证内部输入电压调节,提高信号稳定性双重过滤,防止气溶胶和颗粒物的侵害4灵敏型传感器piD-POD piD-POD结构紧凑,由一个圆柱形外壳组成,可组装piD-TECH eVx™ 光电离传感器和进/出样口。它适用于高达300 cc/min的进气流量,并配备了一个带配套适配器的PC接头。piD-POD采用膜康(MOCON)piD-TECH eVx™ 传感器系列(单独出售),允许用户为应用选择所需的灵敏度和灯能量。光电离检测器(PID)不会破坏样品,因此piD-POD对于原始设备制造商来说是一种在其仪器设计中集成TVOC测量的直接手段。 特点及优势:用于piD-TECH传感器低死角密封设计集成到气体监测仪器中提供光电离检测的灵敏度几十年来,AMETEK MOCON一直是气体检测设备监测水平远低于OSHA行动限值的领先供应商。这得益于稳定、快速的检测结果可以让工作人员有足够的时间对日益增加的健康风险做出反应。
  • VOC快检利器——光离子化气体传感器(PID)!!
    提起VOC检测,可能环境的小伙伴比较熟悉,今天主要跟大家分享一下光离子化气体传感器(PID)方法检测VOC。1、什么是VOC?VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写,是在室温以气态分子的形态排放到空气中的所有有机化合物的总称。VOC 所涵盖的有机物种类繁多而且其组成成分多样,主要有:氯化物、苯类化合物、氟利昂化合物、有机醇、有机酮、有机醚、有机醛、有机酯、有机胺、有机酸以及石油烃化合物等。VOC及所形成的二次污染物不仅本身具有较强毒性对人们的健康带来负面影响,而且VOC作为臭氧和PM2.5的前体也影响着大气质量,是复合型空气污染的主要“贡献者“之一。2、VOC的检测方法检测VOC常见的方法有PID检测、GC-FID及GC-MS检测,其中GC-FID和GC-MS都是用来检测VOC气体总值的,在混合气体环境中不能检测出单独某一种VOC气体。GC-FID与GC-MS也可以测出具体某一种VOC气体成分,但价格昂贵,且体积大。其中PID传感器体积小、价格低廉、工作条件简单、能耗低,更适合作为便携式检测器。表1 VOC检测方法参数GC-MSGC-FIDPID使用方式氦气瓶氮气瓶、氢气瓶、空气瓶便携式重量非常重较重很轻尺寸体积非常大体积较大很小检测范围(ppm)更宽0~500000~10000数据线性全范围线性较好全范围线性较好低浓度线性良好选择性无选择性无选择性低能量灯增加选择性检测气体VOC气体VOC气体VOC气体、某些无机气体样品破坏检测破坏检测无损检测可回收操作使用极为复杂较为复杂简便简洁检测费用极其高高极低检测速度极其慢慢极快3、什么是PID?对于仪器分析的小伙伴,可能对GC-FID(氢火焰离子化检测器)与GC-MS(气质联用仪)使用更清楚,我们今天重点讲一下PID(光离子化检测器)。光离子化气体传感器(简称PID)由紫外光源和气室构成。PID 中激发待测气体离子化的源头就是电离室中的紫外灯,被测气体到达气室后,被紫外灯发射的紫外光电离产生电荷流,气体浓度和电荷流的大小正相关,测量电荷流即可测得气体浓度。紫外发光原理与日光灯管相同,只是频率高,能量大。图1 PID传感器结构PID工作原理:1、在真空玻璃腔内充入高纯稀有气体例如惰性气体。2、用可透紫外光的窗口将玻璃腔体密封。3、外加电磁场进行激发。4、在外加电磁场的作用下,被电离气体产生电流,进而被检测到。图2 PID传感器工作原理4、PID传感器类型与品牌调研PID传感器可以按照紫外灯能量、寿命及检测气体分类,主要可以分为以下类型。表2 PID传感器类型紫外灯能量(eV)9.6eV10.6eV11.6eV紫外灯寿命6个月12~24个月6个月检测气体种类114250300在VOC快检领域, PID传感器品牌几乎都是进口仪器公司,国产采用PID技术的检测设备仅镁汇科技一家企业。表3 PID传感器品牌品牌典型产品英国阿尔法AlphasensePID-A1英国离子科学Ion Science Ltd.FirstCheck F Ex6000,世界上首台PPB级PID检测器的多组分气体检测仪美国贝斯兰Baseline–MOCONPID-TECH FirstCheck F Ex6000MeiHui镁汇科技PID-GH,专注PID研发可替代进口品牌PID配件5、PID的国产替代通过分析比对,可以看出采用PID技术的检测设备与动辄花费大几十万的GC-FID、GC-MS相比,具有明显的优势,不但便携快捷而且设备成本低。表4 国产配件与进口配件对比类型价格货期特点进口配件国产3~5倍15~90天更新换代快国产配件进口1/3~1/52~5天精准定制进口仪器进口备件具有价格贵、费用高、购买周期长。一旦PID的氘灯损坏或者其他配件缺失,将存在一定时间的空白等待期,将会严重影响到VOC检测工作的检测进度。解决办法无外乎有两个:1、增加进口配件的储备与存储,但会增加资源浪费与资金压力;2、寻找进口配件的国产可替代化。 6、PID进口替代优选之品镁汇科技PID-GHSensor的外型设计可以与主要品牌的PID传感器进行互换,其可以安装在任何便携式和固定气体检测仪。可进口替代相同规格的PID传感器光源与其他易损配件。图3 0~200ppmPID的线性范围其不同配件的测量范围最小为0-2ppm,检出限0.5ppb。最大测量范围0-10000ppm,最小检出限为1000ppb。传感器使用寿命一般为3年,质保2年。氘灯能量为10.6eV,紫外灯管寿命6000h。其他配件一年,并且提供其他配件的购买。图4 PID主要配件图综上所述,目前国内PID气体传感器有了较大发展,对已知气体可以实现快速实时检测,有着广泛的应用前景。转载自公众号:实验室仪器分析
  • 传感器国家工程研究中心常务副主任刘沁:工业基础传感器需破解核心器件产业化难题
    为适应国家工业发展需要,特别是能源、化工、交通、航空航天等特殊领域针对传感器的需求,从上世纪50年代起,国家先后组织一批国家级研究机构、专业生产企业及部分重点高校共同针对工业传感器进行攻关和生产。在经历了几代人、近半个多世纪的努力后,至今为止基本建成了具有中国特色的覆盖全工业领域的工业传感器体系。很多传感器从无到有,相当程度满足了国家工业发展的需求。传感器行业进入快速发展阶段“十二五”以来,密集的传感器相关政策推动了我国传感器行业飞跃发展。“十三五”期间,政府支持力度进一步加大,2017年工信部出台《智能传感器产业三年(2017—2019)行动指南》及《促进新一代人工智能产业发展三年(2018——2020)行动计划》,从而直接催生了重大科学仪器及设备开发、制造基础技术与关键部件研究两大专项。2020年8月国务院发布《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,针对我国集成电路产业发展从财税政策、投融资政策、研究开发政策、进出口政策、人才政策、知识产权政策、市场应用政策、国际合作政策等全方位多方面提出部署,直接将当前新时期新阶段的集成电路产业和软件产业发展推进到一个全新的发展阶段,为其他相关基础产业发展起到了引领示范作用。在一系列政策持续出台的背景下,我国传感器行业进入快速发展阶段,形成了基本全覆盖的产业布局,工业需求传感器从自主到引进全产业链覆盖。中低档产品在满足自给自足的前提下实现出口,设计、研发、应用一条龙配套建设和水平普遍提升。在快速发展的中国工业市场,针对传感器的需求已经从原始的配套变成刚性需求,巨大的中国制造转型升级带来的市场吸引力不仅对国内企业,对国外工业传感器龙头企业也是巨大的吸引,美国艾默生、德国E+H、日本横河等工业传感器巨头在中国市场的份额已经成为其公司业务重要组成部分。在政府支持和行业需求的双层推动下,我国工业传感器已形成由材料、器件、系统、网络等全方面构成的产业链模式,产业链规模、质量也不断得到完善和提高。据统计,国内具有一定规模的应用于工业制造业的各类传感器生产厂家约2000余家,产品基本覆盖工业制造各领域。生产的各类工业用传感器品种、规格约1.6万种。已经显现出有区域特点的传感器产业集群,重点集中在长三角,并逐渐形成以北京、上海、南京、深圳、沈阳和西安等中心城市为辐射的区域布局。这些集群各有侧重优势,形成了我国较为完备的传感器产业链。诸多瓶颈亟待突破尽管取得不俗成绩,但我国工业基础传感器仍存在许多问题需要破解,主要表现在:一是顶层设计仍缺乏统筹设计,规范引导。工业传感器在仪表行业是小行业,在中国制造中更是小小行业,但工业传感器在制造强国战略中却有举足轻重的地位。由于传感器具有的专业分散和行业分属的特点,长期以来传感器行业始终缺乏统一的行业认知。虽然国家投资逐年加大、政策力度逐年增强,但传感器产业需要长期不断地培育养成的特点在地方政府、企业急于求成的作用下,想取得传感器产业化的标志性成果,往往事与愿违。二是产业规模小,盈利能力低,核心技术缺乏。以压力传感器行业为例,国内具有一定规模的生产厂商大约有千余家,其中民企数量约占企业总数的90%,已经成为了中国工业压力传感器、变送器行业的与国外厂商争夺国内工业用压力传感器、变送器市场的主力军。但这些企业年销售额大于2000万元的企业不足三成,七成以上的传感器生产厂商为中小微企业,产业规模很小,自身盈利能力也不强。因此企业核心技术、企业研发能力、企业核心竞争力严重不足或缺乏。统计国内主要传感器厂商的产品分析也可以发现,目前国内厂商生产的压力传感器,70%以上是常规应变式、溅射薄膜式等传感器产品,30%左右为陶瓷材料为主的低端产品,产品结构相对单一。三是共性化问题多,产业化问题多。共性关键技术,如可靠性技术研究尚待突破。国外典型流程工业高端典型传感器在上世纪末已实现五年免调校,但国内相关产品免调校功能还在推广验证中。工业传感器共性技术如材料、设备、方法、可靠性验证分析等基础理论的研究与发展同国外发达国家的差距仍然巨大。四是工业传感器核心敏感技术产业化缺“芯”严重。尽管传统的工业传感器如应变、电感、电容、光栅、称重、位移量、位置量、金属弹性器件等年产量居世界领先地位,有些甚至已经实现出口。但是对于高端工业传感器,尤其是高端制造的重点领域、重点行业、重大工程用配套工业传感器基本上100%依靠进口。即使国内生产,也仅仅停留在研究、样机、小批量中试阶段,相关传感器核心技术(器件)的产业化仍然“路漫漫”,严重制约我国工业的快速发展及工业制造的“自主可控”。如:国内硅基MEMS压力传感器全产业基本处于封装代工阶段,从普通硅基压力传感器、OEM硅基压力传感器到流程工业高端设备控制用变送器,核心硅基敏感芯片基本上全部进口,国内自主配套不足1%;高端智能制造、CNC数控机床、大型工程机械等配套需求的位置、压力、图像、惯性器件等传感器以欧美日或欧美日在国内的合资企业垄断;国内工业基础气体传感器主要集中在中低端的催化燃烧式、电化学式、红外式,以及MOS气体传感器阶段,仅有少量高端的激光红外气体传感器及光离子化PID气体传感器在工业制造领域使用。新产品、新技术的工业气体传感器产业化落后国际先进水平至少五年左右。MEMS硅基压力传感器核心敏感元器件、高端气体传感器敏感芯片等虽然完成技术攻关,但产业化配套基本为零,国内产业化生产敏感核心器件及传感器高端市场基本上全部依赖进口。国内工业传感器主要集中在中低端制造业市场。高端应用的产业化发展空“芯”化问题已经成为制约中国制造由大到强的关键阻碍。努力完善工业基础传感器生态第一,以德国X-Fab的精、专、特标准化核心器件产业基地为对标,建成力、热、磁、气核心器件专业定点产线,实现国内工业基础传感器基础核心器件成果产业化转移,配套快速发展的中国制造业对传感器的需求特别是核心器件的需求。工业基础传感器是制造工业的基础,首先解决当前产业急需的核心器件产业化问题,完善从材料、制造、销售、使用的一条龙产业生态,彻底解决国内工业基础传感器有“器”无“芯”的尴尬局面,真正实现工业基础传感器对国家工业基础的基石和支撑作用,形成分工明确、配套清晰的产业化发展链条。建成中国的X-Fab专业产线。标准化定点专业产线不仅要求有良好洁净的工作环境,更需要清晰的产品(不可唯利是图)、清晰的工艺管控、素质技能稳定的管理管控团队。做到环境、产品、工艺、管控四“净”。第二,集中开展传感器跨学科培养,在人才评价、人才团队建设中树立领军人物,培养高端扛旗帜的企业;在标准、可靠性、专利等多方面加大奖励制度,推动人才队伍快速成长。第三,从材料、制造、销售龙头抓起,建成工业传感器“一条龙”生态。健全分工清晰明确的工业传感器生态链,实现传感器工业“基石”的支撑作用。加大流程工业用力、热、磁、流量、环境气体安全检测传感器和离散传感器产业基地建设,形成流程工业、离散工业传感器精、专、特、新的产业布局,培养一批各自产业领域的隐形冠军。针对隐形冠军培养在市场、技术、团队方面从不同角度给予政策支持,设立专项资金对技术创新型企业进行扶持,在功能工业传感器生态链上培养领军企业。第四,加大对传感器中、小微企业知识成果及科研成果保护,鼓励企业技术创新,积极开展共性关键技术、基础工艺技术的研究,降低企业科研成果转化风险,开展新型一体化智能工业传感器研究,提倡建设工业传感器小微企业的技术隐形冠军。加大国家对于传感器产业化的投入,鼓励建设产业集聚园区和公共创新平台,加速新设计、新工艺导入。加强对共性关键技术、基础工艺技术研究的投入,在政策、制度、资金等方面给予倾斜,缩短技术向产品转化的周期。强化市场应用对产业的需求牵引作用,鼓励应用厂商通过商业合作、投资入股等方式参与智能传感器的研发与制造,整合产业链上下游。支持科研院所和高等院校开展智能传感器关键技术和基础理论研究、关键芯片开发,提升产品的集成化、智能化水平,加强知识产权保护,鼓励科研成果转化。鼓励开展新型工业传感器一体化及技术及应用研究,在感知、控制、通信、算法、智能化、网络化应用方面开展工作,满足新一代工业传感器需求。第五,以市场需求为引领,产品质量为准入门槛,企业对自身产品的质量责任保障为前提,从政策面给予工业传感器在国家重点行业、重点领域、重大工程中的配套使用力度,给予国货配套更优惠条件,在工业传感器应用领域落实并加大力度实施国家“政府采购法”和“国货优先”政策。保障工业传感器在中国制造的发展过程中同步快速成长。
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