[发明专利]一种油气浓度检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及油气检测领域，尤指一种利用太赫兹时域光谱技术对大型油罐中油气浓度检测的装置及方法。

背景技术

由于大型储油罐密封结构和罐壁空间密封难的原因，导致大型油罐一次密封与二次密封之间的空间经常从在大量的易燃气体，当油气浓度累积到一定程度时，往往存在很大的安全隐患。尤其是在雷雨天气下，大型油罐很容易受到雷击，导致大型油罐发生爆炸及火灾事故，造成严重的财产和经济损失。而为了避免事故的发生，多在大型油罐所在区域安装避雷针，并且对大型油罐的密封结构进行改造升级和优化，时刻监测密封圈内的油气浓度，通过增加可靠的雷电泄放通道来提高大型油罐的抗雷击能力。而最为关键的就是监测密封圈内油气浓度的能力，以便提前采取相关安全应急措施。但是油气浓度的精确检测一直缺乏一种有力的检测方法。

太赫兹时域光谱技术的基本原理是利用飞秒脉冲产生并探测时间分辨的太赫兹波电场，通过傅立叶变换获得被测物品的光谱信息，这是一种新型的检测和表征技术，其显著的优点为分辨率高，频带宽，辐射能量低，是一种安全可靠的非接触测量手段，尤其适用于特殊环境下的检测及应用，基于其以上优点，结合大型油罐的实际检测环境，本发明提供一种利用太赫兹时域光谱技术对大型油罐中油气浓度检测的方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足，提供一种油气浓度检测装置及方法，该检测装置结构紧凑合理，工艺操作简单方便，对油气浓度检测精度高、装置稳定性好，适应范围广、安全可靠。

为达上诉目的，本发明提供一种油气浓度检测装置，其特征在于，所述检测装置包含：太赫兹波发射器，反射镜，太赫兹波接收器及分析模块；所述太赫兹波发射器，用以发射太赫兹波；所述反射镜，用以反射穿过油气样品的太赫兹波；所述太赫兹波接收器，用以接收处理所述太赫兹波，获得油气浓度数据并输出；所述分析模块与太赫兹波接收器相连，用以将接收到的油气浓度数据实时显示。

在上述技术方案中，所述分析模块还连接有一报警装置；所述报警装置用于将所述油气浓度数据进行参数分析，若所述油气浓度数据高于预设阀值，则启动报警。

在上述技术方案中，所述太赫兹波发射器包含激光器与发射探头，通过激光器将激光照射发射探头上产生太赫兹波。

在上述技术方案中，所述发射探头为砷化镓、碲化锌晶体或太赫兹天线。

在上述技术方案中，所述激光器包括光纤激光器或固体激光器。

在上述技术方案中，所述固体激光器与发射探头之间可由光学镜架连接，光纤激光器可直接通过光纤与发射探头连接。

本发明还提供一种油气浓度检测装置，所述检测装置包含：太赫兹波发射器，透射窗口，太赫兹波接收器及分析模块；所述太赫兹波发射器，用以向油气检测区域发射太赫兹波；所述透射窗口设置于所述太赫兹波路径上的油气管道壁位置，用以透射穿过油气样品的太赫兹波；所述太赫兹波接收器，用以接收处理所述太赫兹波，获得油气浓度数据并输出；所述分析模块与太赫兹波接收器相连，用以将接收到的油气浓度数据实时显示。

本发明还提供一种油气浓度检测方法，所述检测方法包含：通过太赫兹波发射器向油气检测区域发射太赫兹波；利用反射镜反射穿过油气样品的太赫兹波；接收处理所述太赫兹波，获得油气浓度数据并输出；将接收到的油气浓度数据实时显示。

在上述技术方案中，所述将接收到的油气浓度数据实时显示还包括将所述油气浓度数据进行参数分析，若所述油气浓度数据高于预设阀值，则启动报警。

本发明还提供一种油气浓度检测方法，所述检测方法包含：通过太赫兹波发射器向油气检测区域发射太赫兹波；利用透射窗口透射穿过油气样品的太赫兹波；接收处理所述太赫兹波，获得油气浓度数据并输出；将接收到的油气浓度数据实时显示。

本发明的有益技术效果在于：不仅使用非接触的测量手段对大型油罐一次，二次密封油气浓度的长期监测，而且从测量原理出发，使用太赫兹波检测比现有的检测方法在测量精度上更有优势，目前能达到5％的测量精度；同时非接触的检测形式有很强的适用性，可在多种环境下迅速检测并且准确度较高。

附图说明

图1是本发明利用太赫兹时域光谱技术对大型油罐中油气浓度反射式检测的装置结构示意图。

图2是本发明利用太赫兹时域光谱技术对大型油罐中油气浓度透射式检测的装置结构示意图。

图3是本发明利用太赫兹时域光谱技术对大型油罐中油气浓度反射式检测的方法示意图。

图4是本发明利用太赫兹时域光谱技术对大型油罐中油气浓度透射式检测的方法示意图。

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