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助力氣體泄漏早期預警 安光所利用傅立葉紅外光譜技術實現(xiàn)泄漏氣體云3D成像
2022年09月14日 11:05:54
來源：化工儀器網(wǎng) 作者：吳吳吳 點擊量：4503
研究人員利用傅立葉紅外光譜氣體探測技術，開發(fā)出一種創(chuàng)建泄露氣體云3D圖像的方法，實現(xiàn)了污染氣云立體圖像的被動遙測，能夠測出的圖像能夠顯示泄露的位置、體積、濃度等詳細信息，可用于提供早期泄露預警。
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】隨著社會的快速發(fā)展，存儲有毒、有害、易燃易爆化學品的大型設施逐漸增多，給該區(qū)域設施的安全管理增加了難度，因而在泄漏發(fā)生時，快速了解泄漏氣體的成分、濃度、位置和分布等信息顯得尤為重要。
近日，中國科學院安徽光電精密機械研究所(簡稱“安光所”)研究人員利用傅立葉紅外光譜氣體探測技術，開發(fā)出一種創(chuàng)建泄露氣體云3D圖像的方法，實現(xiàn)了污染氣體云立體圖像的被動遙測，能夠測出的圖像能夠顯示泄露的位置、體積、濃度等詳細信息，可用于提供早期泄露預警。相關成果表在Optics Express上。
紅外光譜成像檢測技術，是以FTIR氣體探測技術為基礎的在線監(jiān)測技術，該技術因其高靈敏度，高分辨率和檢測范圍約5公里的實時測量能力而被廣泛用于氣態(tài)污染物的遠程定量檢測。
研究人員在單個FTIR的遙感成像獲得氣體泄露的二維信息的基礎上，使用兩個系統(tǒng)從不同角度獲得氣體云的2D測量值。然后使用GPS和陀螺儀傳感器獲得的位置信息對該信息進行空間登記。將數(shù)據(jù)放入稱為同步代數(shù)重建技術(SART)的計算機斷層掃描成像算法中，最后得出看產(chǎn)生氣體云的3D圖像。
此外，為了驗證該技術的的準確性，研究人員使用兩個掃描FTIR遙感成像系統(tǒng)對在約315立方米的空間內(nèi)兩分鐘內(nèi)釋放的少量六氟化硫和甲烷進行遠程監(jiān)測，并成功地生成了氣體云的3D圖像，包含信息包括兩種氣體的經(jīng)度、緯度、海拔和濃度分布。
據(jù)了解，該團隊長期專注于紅外精密儀器裝備的軟硬件關鍵技術攻關和工程化開發(fā)，并積極推動國產(chǎn)儀器裝備的行業(yè)有效應用。其研發(fā)的氣體泄漏傅立葉紅外光譜掃描儀已在多個化工園區(qū)成功開展氣體泄漏早期預警實際應用。
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