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气体泄漏的单点探测器与红外成像检测的灵敏度模拟分析

谭雨婷 李家琨 金伟其 王霞

谭雨婷, 李家琨, 金伟其, 王霞. 气体泄漏的单点探测器与红外成像检测的灵敏度模拟分析[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2489-2495.
引用本文: 谭雨婷, 李家琨, 金伟其, 王霞. 气体泄漏的单点探测器与红外成像检测的灵敏度模拟分析[J]. 红外与激光工程, 2014, 43(8): 2489-2495.
Tan Yuting, Li Jiakun, Jin Weiqi, Wang Xia. Model analysis of the sensitivity of single-point sensor and IRFPA detectors used in gas leakage detection[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(8): 2489-2495.
Citation: Tan Yuting, Li Jiakun, Jin Weiqi, Wang Xia. Model analysis of the sensitivity of single-point sensor and IRFPA detectors used in gas leakage detection[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(8): 2489-2495.

气体泄漏的单点探测器与红外成像检测的灵敏度模拟分析

基金项目: 

北京市自然科学基金(4121002)

详细信息
    作者简介:

    谭雨婷(1991- ),女,硕士生,主要从事光电成像技术方面的研究。Email:tanyuting123@hotmail.com

  • 中图分类号: TN215

Model analysis of the sensitivity of single-point sensor and IRFPA detectors used in gas leakage detection

  • 摘要: 危险气体泄漏引发的事故及灾难对人身安全和社会稳定造成巨大威胁,及时有效地检测到气体泄露、定位泄漏源以及评估气体扩散趋势等成为研究人员关注的热点。与目前各种单点气体探测器固定位置并通过气体扩散进行泄漏气体探测不同,基于红外焦平面探测器的红外成像气体泄漏检测技术对可能的泄露点进行成像检测。由于这两种探测器本身的灵敏度差异较大,且工作原理也有所不同,所以如何评价两者的探测效率成为人们关心的问题。因此,基于计算流体力学软件FLUENT对两种探测器在室内空间环境的检测灵敏度进行了模拟分析,比较了两者在实际应用中的优缺点,指出红外焦平面探测器在响应速度和实际检测灵敏度等方面的独特优势,对红外成像气体泄漏检测技术的进一步发展具有推动作用和借鉴意义。
  • [1]
    [2] Li Zhengwen, Qi Hongxing, Xiao Gonghai, et al. Airborne infrared laser radar inspection technique for natural gas pipeline leakage[J]. Infrared and Laser Engineering, 2011, 40(12): 2398-2402. (in Chinese)
    [3] 李正文, 亓洪兴, 肖功海, 等. 机载红外激光雷达监测天然气管道泄漏技术[J]. 红外与激光工程, 2011, 40(12): 2398-2402.
    [4] Liu Xiu, Wang Lingxue, Jin Weiqi, et al. The development of optical remote measurement for hazardous gas leakage[J]. Infrared Technology, 2009, 31(10): 563-567. (in Chinese)
    [5]
    [6] Zhuo Bangyuan, Lv Xiandi, Liu Haibo. The comparative study on the performance of infrared methane sensor and catalytic methane sensor[J]. Science and Technology Innovation Herald, 2010, 17(17): 10-10. (in Chinese)
    [7] Shi Wen. Principle and Application of Hazardous Gas Detection Instrument[M]. Beijing: Chemical Industry Press, 2009: 5-64. (in Chinese)
    [8]
    [9] 刘秀, 王岭雪, 金伟其, 等. 危险气体泄漏的光学遥测技术及其进展[J]. 红外技术, 2009, 31(10): 563-567.
    [10] Li Jiakun, Wang Lingxue, Wang Meirong, et al. Gas imaging detectivity model combining leakage spot size and range[C]//SPIE Defense, Security, and Sensing. International Society for Optics and Photonics, 2012, 8354:835415- 835415-12.
    [11] Temam R. Navier-Stokes Equations[M]. Rhode Island: American Mathematical Society, 1984: 1-26.
    [12]
    [13]
    [14] Zhu Hongjun, Lin Yuanhua, Xie Longhan. Fluid Analysis and Engineering Simulation Based on FLUENT 12 [M]. Beijing: Tsinghua University Press, 2011: 220-226. (in Chinese)
    [15] 卓邦远, 吕贤帝, 刘海波. 红外甲烷传感器与催化甲烷传感器性能比较研究[J]. 科技创新导报, 2010, 17(17): 10-10.
    [16] Ding Xinwei, Wang Shulan, Xu Guoqing. Study on the dispersion of flammable and toxic gases[J]. Chemical Engineering, 2000, 28(1): 33-36. (in Chinese)
    [17]
    [18] Hu Yuanyuan, Wang Zhirong, Jiang Juncheng. Numerical simulation on the change of diffusion concentrations of propane under continuous release indoors[J]. China Safety Science Journal, 2010, 20(10): 67-71. (in Chinese)
    [19]
    [20] Wang Shuang, Wang Zhirong, Jiang Juncheng. Simulation and analysis of continuous leakage and diffusion of H2 in plant [J]. Journal of Safety Science and Technology, 2011, 7(7): 42-46. (in Chinese)
    [21] 施文. 有毒有害气体检测仪器原理和应用[M]. 北京:化学工业出版社, 2009: 5-64.
    [22]
    [23] GB50493-2009, Standard for design of combustible gas and toxic gas detection and alarm[S]. Beijing: China Planning Press, 2009. (in Chinese)
    [24]
    [25]
    [26]
    [27]
    [28] 朱红钧, 林元华, 谢龙汉. FLUENT 12 流体分析及工程仿真[M]. 北京: 清华大学出版社, 2011: 220-226.
    [29]
    [30]
    [31] 丁信伟, 王淑兰, 徐国庆. 可燃及毒性气体扩散研究[J]. 化学工程, 2000, 28(1): 33-36.
    [32]
    [33]
    [34] 胡园园, 王志荣, 蒋军成. 室内丙烷连续泄漏扩散浓度变化的数值模拟[J]. 中国安全科学学报, 2010, 20(10): 67-71.
    [35]
    [36]
    [37] 王爽, 王志荣, 蒋军成. 厂房内 H 连续泄漏扩散的模拟分析[J]. 中国安全生产科学技术, 2011, 7(7): 42- 46.
    [38]
    [39]
    [40] GB50493-2009, 石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范[S]. 北京: 中国计划出版社, 2009.
    [41]
    [42]
  • [1] 李建林, 刘卓林, 陈晓燕, 雷永畅, 董伟, 钱昆伦.  红外焦平面探测器杜瓦组件的热致破坏及其环境试验 . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20210337-1-20210337-10. doi: 10.3788/IRLA20210337
    [2] 张江风, 田笑含, 张晓玲, 孟庆端.  InSb红外焦平面列阵探测器局部分层失效机理研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(3): 20210133-1-20210133-7. doi: 10.3788/IRLA20210133
    [3] 姚立斌, 陈楠, 胡窦明, 王英, 毛文彪, 钟昇佑, 张济清.  数字红外焦平面探测器(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(1): 20210995-1-20210995-11. doi: 10.3788/IRLA20210995
    [4] 钟昇佑, 姚立斌, 范明国, 李正芬.  1280 × 1024,10 μm数字红外焦平面读出电路设计(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(4): 20211113-1-20211113-8. doi: 10.3788/IRLA20211113
    [5] 杨超伟, 封远庆, 李东升, 李宁, 赵永强, 舒畅, 辛永刚, 李永亮, 左大凡, 唐遥.  中波碲镉汞红外偏振焦平面探测器的制备研究(特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(1): 20211008-1-20211008-5. doi: 10.3788/IRLA20211008
    [6] 王雅琴, 蔡光艳, 马占锋, 高健飞, 黄立.  共用桥腿式高性能非制冷红外焦平面探测器研究 . 红外与激光工程, 2021, 50(3): 20200330-1-20200330-7. doi: 10.3788/IRLA20200330
    [7] 李雪, 邵秀梅, 李淘, 程吉凤, 黄张成, 黄松垒, 杨波, 顾溢, 马英杰, 龚海梅, 方家熊.  短波红外InGaAs焦平面探测器研究进展 . 红外与激光工程, 2020, 49(1): 0103006-0103006(8). doi: 10.3788/IRLA202049.0103006
    [8] 李向阳, 李宁, 许金通, 储开慧, 徐国庆, 王玲, 张燕, 朱龙源, 王继强, 陆卫.  GaAs/AlGaAs量子阱长波10.55 μm红外焦平面探测器 . 红外与激光工程, 2020, 49(1): 0103008-0103008(6). doi: 10.3788/IRLA202049.0103008
    [9] 邓洪海, 杨波, 邵海宝, 王志亮, 黄静, 李雪, 龚海梅.  正照射延伸波长In0.8Ga0.2As红外焦平面探测器 . 红外与激光工程, 2018, 47(5): 504004-0504004(5). doi: 10.3788/IRLA201847.0504004
    [10] 吴沿庆, 廖守亿, 张作宇, 李晨霖, 何德胜.  基于Fluent的飞行器流场建模与红外辐射特性分析 . 红外与激光工程, 2018, 47(7): 704001-0704001(10). doi: 10.3788/IRLA201847.0704001
    [11] 李建林, 李惟夏, 徐世春.  非蒸散型吸气剂维持红外焦平面探测器杜瓦组件工作真空度的性能与应用 . 红外与激光工程, 2018, 47(10): 1004001-1004001(9). doi: 10.3788/IRLA201847.1004001
    [12] 周旭昌, 李东升, 木迎春, 铁筱滢, 王晓娟, 陈卫业.  640×512偏振长波量子阱红外焦平面探测器研制 . 红外与激光工程, 2017, 46(1): 104004-0104004(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0104004
    [13] 白丕绩, 赵俊, 韩福忠, 李立华, 王博, 姚立斌, 李敏.  数字化中波红外焦平面探测器组件研究进展 . 红外与激光工程, 2017, 46(1): 102003-0102003(8). doi: 10.3788/IRLA201746.0102003
    [14] 崔坤, 陈凡胜, 苏晓锋, 蔡萍.  自适应积分时间改变的红外焦平面非均匀校正方法 . 红外与激光工程, 2017, 46(11): 1104001-1104001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.1104001
    [15] 罗秀丽, 唐璟, 王岭雪, 蔡毅, 薛唯, 张小水, 王书潜.  热像仪探测泄漏气体的信噪比建模与测试 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1204003-1204003(8). doi: 10.3788/IRLA201645.1204003
    [16] 李建林, 刘湘云, 朱颖峰, 孙娟.  红外焦平面探测器杜瓦组件真空失效及其检测方法 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2874-2879.
    [17] 朱颖峰, 韩福忠, 李东升, 黄一彬, 毛京湘.  快速制冷启动的中波320×256红外焦平面探测器研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(4): 1032-1036.
    [18] 康冰心, 蔡毅, 王岭雪, 薛唯, 高岳.  硅化铂红外焦平面探测器性能改进技术分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(3): 742-748.
    [19] 李家琨, 顿雄, 金明磊, 金伟其, 王霞, 夏润秋.  宽波段气体泄漏红外成像检测系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1966-1971.
    [20] 金巨鹏, 刘丹, 王建新, 吴云, 曹菊英, 曹妩媚, 林春.  320×256 GaAs/AlGaAs长波红外量子阱焦平面探测器 . 红外与激光工程, 2012, 41(4): 833-837.
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出版历程
  • 收稿日期:  2013-12-22
  • 修回日期:  2014-01-29
  • 刊出日期:  2014-08-25

气体泄漏的单点探测器与红外成像检测的灵敏度模拟分析

    作者简介:

    谭雨婷(1991- ),女,硕士生,主要从事光电成像技术方面的研究。Email:tanyuting123@hotmail.com

基金项目:

北京市自然科学基金(4121002)

  • 中图分类号: TN215

摘要: 危险气体泄漏引发的事故及灾难对人身安全和社会稳定造成巨大威胁,及时有效地检测到气体泄露、定位泄漏源以及评估气体扩散趋势等成为研究人员关注的热点。与目前各种单点气体探测器固定位置并通过气体扩散进行泄漏气体探测不同,基于红外焦平面探测器的红外成像气体泄漏检测技术对可能的泄露点进行成像检测。由于这两种探测器本身的灵敏度差异较大,且工作原理也有所不同,所以如何评价两者的探测效率成为人们关心的问题。因此,基于计算流体力学软件FLUENT对两种探测器在室内空间环境的检测灵敏度进行了模拟分析,比较了两者在实际应用中的优缺点,指出红外焦平面探测器在响应速度和实际检测灵敏度等方面的独特优势,对红外成像气体泄漏检测技术的进一步发展具有推动作用和借鉴意义。

English Abstract

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