NO326482B1 - En ny infrarod laserbasert alarm - Google Patents

En ny infrarod laserbasert alarm Download PDF

Info

Publication number
NO326482B1
NO326482B1 NO20052620A NO20052620A NO326482B1 NO 326482 B1 NO326482 B1 NO 326482B1 NO 20052620 A NO20052620 A NO 20052620A NO 20052620 A NO20052620 A NO 20052620A NO 326482 B1 NO326482 B1 NO 326482B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
laser
accordance
gas
detector
particles
Prior art date
Application number
NO20052620A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20052620D0 (no
NO20052620L (no
Inventor
Renato Bugge
Original Assignee
Integrated Optoelectronics As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Integrated Optoelectronics As filed Critical Integrated Optoelectronics As
Priority to NO20052620A priority Critical patent/NO326482B1/no
Publication of NO20052620D0 publication Critical patent/NO20052620D0/no
Priority to EP06747656A priority patent/EP1886118A1/en
Priority to RU2007143990/28A priority patent/RU2461815C2/ru
Priority to US11/915,255 priority patent/US20080198027A1/en
Priority to PCT/NO2006/000197 priority patent/WO2006130014A1/en
Priority to CA002611024A priority patent/CA2611024A1/en
Publication of NO20052620L publication Critical patent/NO20052620L/no
Publication of NO326482B1 publication Critical patent/NO326482B1/no

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G08B17/103—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using a light emitting and receiving device
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3504—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/39—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using tunable lasers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
    • G01N21/53—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
    • G01N21/532—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke with measurement of scattering and transmission
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/85—Investigating moving fluids or granular solids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N2021/1793—Remote sensing
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/39—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using tunable lasers
    • G01N2021/392—Measuring reradiation, e.g. fluorescence, backscatter
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/39—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using tunable lasers
    • G01N2021/396—Type of laser source
    • G01N2021/399—Diode laser
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
    • G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
    • G01N21/53—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid within a flowing fluid, e.g. smoke
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2201/00—Features of devices classified in G01N21/00
    • G01N2201/06—Illumination; Optics
    • G01N2201/061—Sources
    • G01N2201/06113—Coherent sources; lasers
    • G01N2201/0612—Laser diodes
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G08B17/11—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using an ionisation chamber for detecting smoke or gas
    • G08B17/113—Constructional details

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

Fremgangsmåte og produkt for å detektere både gasser og partikler, gasser og væsker eller væsker og partikler, hvor det benyttes laser med lys i bølgelengdeområdet 1,0 - 10 µm.

Description

En ny infrarød laserbasert alarm
Oppfinnelsen gjelder en fremgangsmåte for å detektere tilstedeværelsen av en eller flere gasser, partikler og/eller væsker i samsvar med innledningen av patentkrav 1. Videre gjelder oppfinnelsen et produkt for å detektere tilstedeværelsen av en eller flere gasser, partikler og/eller væsker i samsvar med innledningen av patentkrav 22.
Spesielt omhandler oppfinnelsen bruken av en sveipbar infrarød Fabry Perot, forgreningslaser eller lignende for å detektere C02, CO, NH3. NOx, S02, CH4, hydrokarbon gass/væsker eller lignende og/eller røyk/partikler, å bruke laserstråling i 1,0-10,0 um bølgelengdeområde for å detektere C02, CO, NH3. NOx, S02, CH4, hydrokarbon gass/væsker eller lignende og/eller røyk/partikler, bruken av AlGaAs/lnGaAs-, AlGaAsP/lnGaAsP-, AlGaAsP/lnGaAsN-, AlGaAsSb/lnGaAsSb- eller AllnGaAsSb/lnGaAsSb-laser eller lignende for å detektere C02, CO, NH3. NOx, S02, CH4, hydrokarbon gass/væsker eller lignende og/eller røyk/partikler og bruken av en laser og p-i-n detektor eller lignende med respons rundt 1,0-10,0um bølgelengdeområde for å måle og detektere C02, CO, NH3. NOx, S02, CH4, hydrokarbon gass/væsker eller lignende og/eller røyk/partikler.
Oppfinnelsen relaterer seg også til å bruke slik gass og/eller væske og/eller røyk/partikkel deteksjonsenhet med en eller to enheter for å detektere en gasslekkasje, en gassuregelmessighet, en væskeuregelmessighet eller brann, å bruke slike enheter i en gass-/væske-/brann-alarm eller et gass-/væske-/brann-alarm-system og på hvilken måte dataene tas opp for å bestemme en alarm.
Bakgrunn
Nylige forbedringer innenfor mid-IR-lasere har vist at det er mulig å lage lasere innenfor bølgelengdeområdet >2,0 um. Slike lasere har vært brukt til gass-sensing av forskjellige gasser og har vist seg å være sveipbare med strøm. Den aktuelle bruken av slike lasere i kommersielle systemer har vært begrenset pga. den høye kostnaden ved å lage dem og pga. manglende volummarkeder der laserne kan benyttes.
Forskning har vist at et slikt volummarked er brann- og gassdeteksjon der deteksjonen av gass og/eller røyk har vært benyttet til å slå alarm. Foreløpig er dette som regel gjort med ulike enheter siden den gjeldende teknologien ikke benytter IR-baserte laserenheter
>1um for deteksjon, og må derfor velge hvilken parameter som skal detekteres. Således har laserdeteksjon av røyk foreløpig vært basert på kortbølgelengde-lasere (vanligvis <1 pm) der lyset spres av røykpartikler og således detekteres (US 2004/0063154 A1). CO-deteksjon er vanligvis gjort ved bruk av elektrokjemiske sensorer eller i noen tilfeller ved bruk av IR-lampe for område deteksjon (US 3,677,652). I noen systemer er disse
teknologiene benyttet som ulike anordninger eller kombinert som flere enheter i et system for å øke ytelsen, men dette gjør systemet mer kostbart og mindre robust. En forbedring vil være å ha mer enn en mulighet innenfor en enhet, men dette har ikke vært mulig før (da man har benyttet ulike teknologier). IR-lampe-enhetene har også mye mindre lys per bølgelengde og bruker mye mer strøm enn en laser, som gjør den mindre sensitiv (som detektor) og vanskeligere å integrere i systemer som skal være EX-sikre (eksplosjons-sikre).
Vi viser her en måte å detektere bade CO eller annen gass, og røyk innenfor en enhet/teknologi. Basisen er at vi benytter en laser som absorberes av gassen og også detekterer røyk ved spredning fra den samme laseren, så vi får to branndeteksjons-parametere fra en enhet. Dette gjør det mulig å lage et rimeligere system enn gjeldende flerteknologi-systemer, som derfor er mer robust (siden vi bare bruker en teknologi) og vil resultere i færre falske brannalarmer siden alle detektorenhetene vil detektere flere parametere.
Den nye teknologien som er presentert her er også unik på måten den detekterer annen gass i tillegg til røyk/partikler. Slike bølgelengder har bedre øyesikkerhet enn bølgelengder
<1 pm (ANSI 136.1 laserklassifikasjon), slik at høyere effekt på laseren kan benyttes uten å forringe sikkerheten. Høyere effekt betyr lenger avstand for laser(lyset) og høyere sensitivitet (på deteksjonen). I gjeldende oppfinnelse viser vi også et oppsett som vi benyttet for å måle gass og røyk. Avstanden mellom senderen (som inneholder laseren) og mottageren (som inneholder detektoren) kan være mye større enn for et laserbasert røykdeteksjonssystem som benytter kortere bølgelengde. Dette er på grunn av den høyere effekten som kan benyttes med vår laser (uten å redusere øyesikkerheten).
På~2,3 pm bølgelengden som er benyttet i gjeldende oppfinnelse kan effekten være 54 ganger høyere enn for en laser på 780 nm, og fremdeles ha den samme klassifikasjonen i øyesikkerhet (ANSI 136.1 Klasse 1B eller lignende).
Den høyere effekten gjør det også mulig å fjerndetektere eller indirekte detektere laser strålen slik at gass og/eller røyk/partikler kan detekteres ifra det reflekterte lyset (fra en overflate eller partikler i luften).
En annen mulighet er å legge både laser og detektor i en anordning slik at brann-deteksjon gjøres i et kammer. Dette kammeret kan være utstyrt med ett eller flere speil for å øke veilengden på laser strålen og detektere gass og/eller partikler med høyere sensitivitet.
US 3,677,652 angir en enhet som skal analysere en gass ved å benytte stråling fra en generell Infrarød lyskilde i sammenheng med roterende optiske delere for å pulsere lyset, optikk og to optisk detektorer med optiske filtre, der den ene detektoren er en referanse. Oppfinnelsen kan slå lyset av og på med en jevn hastighet (rotasjonen på den optiske deleren er konstant). De ulike filtrene slipper igjennom bølgelengde A1 og A2 på hver respektive detektor, der den ene fungerer som en referanse. Lyset kan ikke avstemmes.
US 3,922,656 angir en brannalarm som måler antallet partikler i luften. Partiklene er tenkt å avstamme fra en brann slik at brannen kan detekteres indirekte. Oppfinnelsen benytter en optisk diode for å generere lys. Dette lyset spres av partiklene slik at det spredte lyset kan oppfanges av en detektor. Enheten måler det uspredte lyset på en referansedetektor og gir alarm når de to detektorene endrer karakteristikk (mengden partikler endres).
US 2004/063154 A1 angir en brannalarm som benytter to optiske elementer (speil) for å øke veilengden på lys fra dioder, i forbindelse med å måle optisk dempning fra partikler, og dermed redusere deteksjonsgrensen for deteksjon av partikler i forbindelse med en alarm.
GB 1,097,551 angir en generell metode for å framstille et homogent halvledermateriale av AlGalnPAsSb med ulike innhold av de ulike elementene. Det angis også et eksempel på en prøve som kan bestå av tre lag av ulike materialer oppå et substrat av et tredje materiale, men ikke hva denne konkret er ment å gjøre.
Sammendrag for oppfinnelsen
En fremgangsmåte for å detektere tilstedeværelsen av en eller flere gasser, partikler og/eller væsker i samsvar med oppfinnelsen er angitt i patentkrav 1. Fordelaktige trekk ved oppfinnelsen er angitt i patentkravene 2-21.
Et produkt for å detektere tilstedeværelsen av en eller flere gasser, partikler og/eller væsker i samsvar med oppfinnelsen er angitt i patentkrav 22. Fordelaktige trekk ved produktet er angitt i patentkravene 23-42.
Oppfinnelsen består av en enkel nær-, mid- eller lang-bølgelengde IR-laser innenfor 1,0-10,0 um bølgelengdeområdet som brukes for å detektere både gass og partikler eller væske og partikler.
I et aspekt av oppfinnelsen er IR-laseren en Fabry Perot laser, en MMorgreningslaser eller lignende.
I et annet aspekt av oppfinnelsen er gassen C02, CO, NH3, NOx, S02>CH4, Hydrokarbon gass/væske eller lignende med absorpsjon innenfor 1,0-10,0 pm bølgelengdeområdet.
I et annet aspekt av oppfinnelsen er partiklene uorganiske eller organiske partikler i en væske, som sand, korn, pulverpartikler, plankton eller lignende som sprer laser lys.
I et annet aspekt av oppfinnelsen er partiklene luftbårne partikler som røyk, smog, tåke eller lignende som sprer laserlys.
I et videre aspekt av oppfinnelsen er laseren transmittert igjennom et område eller et kammer og detektert med en eller flere IR-detektorer for å måle gass og partikler, væske og partikler eller væske og gassbobler.
I et annet aspekt av oppfinnelsen er laserstrålen reflektert mange ganger mellom to speil for å øke absorpsjonslengden før den detekteres med en mid-IR-detektor.
I et enda videre aspekt av oppfinnelsen er laseren en GaAs-, GaSb-, InAs-, InSb-, InP-, GaN-, GaP-, AlGaAs-, InGaAs-, AlGaSb-, InGaSb-, InGaAsP-, InGaAsN-, AlGaAsSb-, InGaAsSb-, AllnGaAsSb-laser eller lignende.
I et enda videre aspekt av oppfinnelsen emitterer IR-laseren stråling innenfor 2.0-5.0 um området.
I et enda videre aspekt av oppfinnelsen emitterer IR-laseren stråling innenfor 2.2-2.6 um området.
I et enda videre aspekt av oppfinnelsen er laseren en heterostrukturlaser, en multiple kvantebrønn-laser eller en kvante-kaskade-laser basert på ett eller flere av disse materialene.
I et annet aspekt av oppfinnelsen er aktiv opplinjering av detektoren og laseren brukt for å forenkle opplinjeringskravet.
I et videre aspekt av oppfinnelsen benyttes adaptiv optikk, MEMS eller elektriske motorer for aktiv opplinjering.
I et annet aspekt av oppfinnelsen er passiv opplinjering av detektoren og laseren ved bruk av flere detektorer benyttet for å forenkle opplinjeringskravet.
I et annet aspekt av oppfinnelsen er en detektor benyttet innenfor aksen for direkte laserdeteksjon av gassen, og en annen er benyttet utenfor aksen for røyk deteksjon av det spredte lyset.
I et aspekt av oppfinnelsen er IR-detektoren en InGaSb-, InGaAs-, InGaAsSb- eller InAIGaAsSb-halvlederbasert detektor eller lignende.
I et annet aspekt av oppfinnelsen er en eller flere linser benytter for å kollimere eller fokusere laserstrålen fra laseren og inn på detektoren.
I et videre aspekt av oppfinnelsen er deteksjonen gjort i et kammer som er perforert på en måte så det tillater omsluttende atmosfære, gass og/eller røyk å trenge inn i kammeret.
I et annet aspekt av oppfinnelsen er deteksjonen gjort i et kammer som er matet med omsluttende atmosfære, gass og/eller røyk igjennom et gass-/luftrør og pumpe.
I et videre aspekt av oppfinnelsen blir flere deteksjonspunkter nådd ved at man har flere gass-/luftlinjer inn i et kammer.
I et annet aspekt av oppfinnelsen går laserstrålen igjennom ett eller flere vinduer slik at mer enn et område kan måles.
I et annet aspekt av oppfinnelsen sveiper laseren over flere bølgelengder for å skanne et gasspektrum slik at mer absorpsjonsdata kan samles opp.
I et videre aspekt av oppfinnelsen blir absorpsjonsdataene benyttet for å bestemme tilstedeværelsen og konsentrasjonen av en gass med det formål å utløse en alarm.
I et videre aspekt av oppfinnelsen blir absorpsjonsdataene benyttet for å bestemme tilstedeværelsen og konsentrasjonen av partikler med det formål å utløse en alarm.
I et enda videre aspekt av oppfinnelsen er laseren pulset og detektoren koblet med en lock-in-amplifikator eller gjort en fast fourier transformasjon av signalet for å redusere bakgrunnen.
I et annet aspekt av oppfinnelsen er en andre eller tredje detektor montert nær laseren for å bli brukt som en referanse for absorpsjonsspekteret.
I et annet aspekt av oppfinnelsen blir et kjent materiale, væske og/eller gass plassert mellom laseren og referansedetektoren for å benyttes som en referanse for absorpsjonsspekteret.
I et videre aspekt av oppfinnelsen blir differansen mellom absorpsjonsspekteret til den omgivende gassen, væsken og/eller atmosfæren og referansedetektoren benyttet for å slå alarm.
I et annet aspekt av oppfinnelsen blir måledetektoren brukt som en referansedetektor ved å bevege et referansemateriale inn mellom laseren og måledetektoren i korte tidsintervall.
I et annet aspekt av oppfinnelsen sveipes laserbølgelengden ved å endre mengden av arbeidssyklus og/eller frekvensen til strømmen som går til laseren.
I et annet aspekt av oppfinnelsen blir varmede linser, vinduer eller speil benyttet i stråle-linjen til lasere for å forhindre oppbyggingen av frost på ett eller flere av slike.
I et annet aspekt av oppfinnelsen er deler av enheten hermetisk forseglet eller fylt med plast eller lignende for å forhindre korrosiv skade fra omliggende atmosfære til komponentene inni.
Kort beskrivelse av figurene
Figur 1 viser skjematisk laser/linse/detektor for en gass- og/eller brannalarm, sammen med strømforsyning, forforsterker og kontrollerelektronikk. Figur 2 viser utgående spekter til 2.3 um-laseren som ble benyttet i gassdeteksjonstesten. Ved 205mA var bølgelengden 2,277 um, mens ved 350 mA var bølgelengden 2,316 um. Figur 3 viser det målte detektorsignaiet som en funksjon av pulsert laserstrøm [50 % arbeidssyklus]. Med CH4i den 5 cm lange gasscella, ble noe av laserlyset absorbert. Figur 4 viser det beregnede gassabsorpsjons-spekteret til CH4fra dataene i Figur 3. CH4gassabsorpsjonsdata fra HITRAN-databasen er vist for sammenligning (på en annen skala). Dataene overlapper, men bruken av en rimelig FP-laser gir bredere detaljer.
Figur 5 viser gassabsorpsjonsdata av CO fra HITRAN-databasen.
Figur 6 viser MMorgreningslaser testresultater ved romtemperatur når den kjøres pulset. Laseren emitterer enkeltmodus fra 2,353 um til 2,375 um, dvs. en enkel modus sveipbarhet på 22 nm ved romtemperatur. Full bredde halwerdien til emisjonen var 0,47 nm på 2,353 um og 0,57 nm på 2,375 um. Spekteret for 16 mA er flyttet ned for klarhet. Figur 7 viser skjematiske tegninger med laser/linse/detektor for en gass og/eller væske og/eller partikkel alarm/uregelmessighet-sensor, sammen med strømforsyning, forforsterker og kontrollerelektronikk. Figur 8 viser målt absorbans til vann, metanol og etanol rundt 2,3 um bølgelengde. Figuren viser hvordan forskjellige hydrokarbonvæsker gir ulike absorpsjonsspekter som kan detekteres. Figur 9 viser hvordan en referansegass eller materiale er benyttet sammen med en andre detektor for å kalibrere målingen. Slik selvkalibrert operasjon resulterer i forbedret nøyaktighet uten behov for nøyaktig kontroll av laserstrømmen og temperaturen. Figur 10 viser bruken av en ekstra detektor for måling av den reflekterte/tilbakespredte IR-laserstrålingen fra partikler/obstruksjoner for å erverve voluminformasjon. Med tåke som mørkelegger den mottaende detektoren (på høyre side), vil den ekstra detektoren kunne motta et absorpsjonsspekter fra gassen. Figur 11 viser et oppsett hvor mottakeren er omgått slik at gassen her måles igjennom refleksjon/tilbakespredning av IR-laserstråling fra partikler eller obstruksjoner fra slik som tåke, snø, is, sand eller lignende. Detektoren kan vippes en eller to veier for å opplinjere den for å observere gass i det ønskede område/punktet for overvåkning.
Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen
Den gjeldende oppfinnelsen er beskrevet med basis i følgende ikke-begrensende eksempler. Patentet er ment å dekke alle mulige variasjoner og tilpasninger som kan være, basert på de vedlagte kravene.
Eksempler
Et system ble bygget på basis av en FPCM-2301 Mid-IR Fabry Perot laser på 2.3 um (fra Intopto A/S, Norge) som ble montert i et senderhus med en kollimerende linse og en strømforsyning som vist i Figur 1. Strømforsyningen til det testede systemet ble montert på baksiden av huset slik at avstanden mellom strømforsyning og laseren var liten. Foran laseren monterte vi en konkavflat linse som hadde laseren i sitt fokalpunkt slik at laser strålen ble kollimert til en parallell stråle. Dette gjorde det enkelt å justere avstanden mellom senderen (som inneholdt laseren) og detektoren. Som vist i Figur 1 ble detektoren montert i et mottagerhus med en flatkonkav linse slik at mesteparten av laserstrålen var fokusert inn på detektoren. Pin-detektoren i huset (en 2,3 um InGaAs pin-detektor fra Sensors Unlimited Ltd, USD) ble tilkoblet en forforsterker som ble montert på mottageren for å redusere avstanden mellom detektoren og forforsterkeren.
For å forbedre signal-til-støy-forholdet prøvde vi også å tilkoble laseren og detektoren til en pulsgenerator og en lock-in-forsterker. Dette reduserte bakgrunnsstøyen slik at målingen var mye mer sensitiv. For enkle målinger trenger man ikke å benytte pulsgenerator og lock-in-forsterker.
For spektral justering av laseren prøvde vi både strøm- og arbeidssyklus-variasjoner for å endre den utgående bølgelengden til laseren. For lave kontinuerlige strømmer (~200 mA) emitterte laseren rundt 2,27 um bølgelengde, mens for høye kontinuerlige strømmer (~350 mA), endret laseremisjonen seg opp til 2,316 um (Figur 2). Siden det testede systemet inneholdt en Fabry Perot laser, hadde laseren en til tre moder der en stort sett var sterkere enn det andre to. Modeavstanden til laseren var rundt 3 nm slik at sveipingen/ justeringen av laseren fra 2,27 pm til 2,32 pm kunne gjøres i 3 nm-"steg". Imellom slike steg ble det observert at laseren økte i en modus mens den sank i en annen, slik at de oppsamlede dataene var et produkt av absorpsjonen i en puls med en FWHM på rundt 3-6 nm.
En annen måte å justere/sveipe laseren på er å benytte en pulsgenerator og å endre arbeidssyklusen til laseren fra 1 % til 99 %, istedenfor å endre strømmen. Dette ga mer eller mindre det samme resultatet som strømsveiping, men siden strømmen kan holdes høy i hele justeringsområde, øker det signaleffekten for de korteste bølgelengdene. Slik pulssveiping kan også kombineres med en lock-in-forsterker for å øke signal-til-støy-forhold, men ble ikke testet her. Pulssveipingen har en annen fordel ved at den enkelt kan kontrolleres og opptas ved å benytte digital signalprosessering (mikrokontroller eller PC), som fjerner behovet for analog kontroll av laseren (og dermed reduserer kostnad).
I gassabsorpsjonstesten ble en PC benyttet som kontroller for laseren og detektoren, slik at data kunne innsamles automatisk. PC-en kan byttes ut med en liknende programmerbar mikrokontroller eller elektronikk for å gjøre analysen/deteksjonen av gass.
Mange gasser kan detekteres med et slikt oppsett, avhengig av bølgelengden til laseren. Figur 3 og 4 viser oppsamlede data og resulterende gassabsorpsjons-spektra fra en pulset laser som ble sendt igjennom en 5 cm gasscelle med CH4.1 dette opptaket sveipte vi laseren ved å endre strømmen, som viser absorpsjonstopper rundt gassabsorpsjonslinjene. Toppene er mye bredere og har mindre detaljer siden laseremisjonen er bredere enn gassabsorpsjonslinjene. Fra dette spekteret kan man beregne CH4- konsentrasjonen, og ved å sveipe laseren over spekteret og å ta opp mange datapunkter, beregnet vi en sensitivitet på~5 ppm<*>m med opptak på ett sekund. Dvs., med 10 meters transmisjonslengde vil man kunne oppnå 0,5 ppm sensitivitet for ett sekunds integrasjons-tid.
Ved å detektere CO-gass på den samme måten (absorpsjonstopp rundt 2,3 um), kan CO-gasskonsentrasjon måles på samme måten som CH4. Figur 5 viser HITRAN-absorpsjonsdata rundt 2.3 um bølgelengde. For å detektere røyk kan man enten se på de relative absorpsjonslinjene i hele spekteret eller benytte en detektor nummer to for å se etter lys som er spredt fra partikler. Lysspredning er i hovedsak bølgelengdeusensitivt i et så lite bølgelengdeområde, slik at spredning fra røyk vil se ut til å øke absorpsjonen i hele området, dvs. ikke fremstå som topper. For eksempel viser Figur 4 en absorpsjonskoeffisient på 4,5 cm"<1>ved 2.31 um, mens den er 7 cm"<1>ved 2.30 um (eller~160 % mer enn på 2.31 um). For røykabsorpsjon vil disse koeffisientene være like store (dvs. den på 2,30 um vil være 100 % den på 2,31 um). Vi kan således beregne mengden røyk og CH4ved:
aCH4(2.31um) = l.6-aCH4(2.30um)
aSmoke(2.31um)<=>aSmoke(2.30um)
der dcH4(A) og aSmoke(A) henholdsvis er absorpsjonskoeffisienten til metan og røyk. Den målte absorpsjonskoeffisienten a (A) vil være relatert til dette igjennom:
a(2.30um)<=>aCH4(2.30um)<+>aSmoke(2.30um)
a(2.31 pm) = aCH4(2.31um)<+>aSmOke(2.31um)=1.6-aCH4(2.30um)+ aSmOke(2.30um)
som vi skriver om til:
aCH4(2.30um)=a(2.31um)-a(2.30um)/0.6
aSmoke(2.30|jm)=a(2.31|jm)-0.4-a(2.30|jm)/0.6
Siden veilengdene er like vil disse absorpsjonskoeffisientene være direkte relatert til den prosentvise mengden av metan og røyk igjennom kalibrering (dvs. en kalibreringsfaktor). Dette vil igjen bli brukt til å sette alarmnivået på disse (mengden av metan og røyk).
Det overstående eksempelet demonstrerer hvordan dette systemet kan måle både gass og røyk på en gang ved å benytte sveipbarheten til en laser, og ved å sammenlikne absorpsjonen ved forskjellige bølgelengder for å dekonvulere mengden av gass og røyk/ partikler i det målte miljøet. Ved å benytte hele spekteret istedenfor bare to bølgelengder kan man oppnå bedre statistikk og sensitiviteten er høyere.
For et slikt system vil relasjonen være:
a(A)<=>K(A)-aCH4(A)<+>aSmoke(A)
Der referansefaktoren forgassen er byttet ut med et normalisert referansespekter K(A). Andre fremgangsmåter for å forbedre deteksjonen inkluderer topp-posisjonering (for bølgelengdekalibrering) eller ved å se på den deriverte av spekteret for å dekonvulere gassabsorpsjonstoppene (hvis man antar at spredningen fra røykpartikler er lik for hele det ervervede spekteret).
En annen måte for å måle gassabsorpsjon og røykspredning er å benytte en enkeltmode sveipbar laser, som en forgreningslaser eller lignende. Figur 6 viser det utgående spekteret fra en av våre ^-forgreningslasere som emitterer enkeltmode-stråling. Fordelen ved å bruke enkeltmode-stråling er at den har mye smalere linjebredde slik at individuelle gasslinjer kan oppløses. 4^-forgreningslaseren som er foreslått benyttet her har en linjebredde på 0,52 nm ±0,05 nm som er godt nok for å oppløse CO-absorpsjonslinjene vist i Figur 5. For eksempel er det en sterk linje ved 2365,54 nm som kan sveipes av forgreningslaseren uten interferens fra 2363,12 nm linja eller 2368,00 nm linja ved siden av denne. Slik sveiping vil gi enda høyere deteksjonsgrenser ved å kombinere smal sveiping med bred sveipbarhet (for å sveipe mange linjer). Som for Fabry Perot laseren, kan denne (MMorgreningslaseren) også brukes for å detektere partikler/røyk, og den vil også kunne gi bedre sensitivitet for dette siden dekonvulering av sterke og smale topper kan gjøres enklere. Figur 7 viser også hvordan dette kan brukes for å detektere en blanding av gass og/eller væsker og partikler. Som med luftbårne partikler kan partikler i væsker eller gassbobler i væsker, spre lys og derfor detekteres på samme måten som diskutert over. Fra våre målinger i Figur 8 viste vi også hvordan hydrokarbon væsker som metanol og etanol og lignende kan detekteres med en Mid-IR-laserfra deres absorpsjonslinjer. Dette gjør det mulig å detektere kritiske komponenter i væsker som uønskede kjemikalier eller partikler for å gi alarm til en operatør. Figur 9 viser hvordan en referanse blir benyttet for å kalibrere absorpsjonsdataene ved å sammenligne signalet mellom de to detektorene. Denne tilnærmelsen omgår behovet for nøyaktig bølgelengdekontroll uten samtidig å fjerne nøyaktigheten (til gassmålingen). Figur 9 viser hvordan en referanse benyttes for å kalibrere absorpsjonsdataene ved å sammenligne signalet fra de to detektorene. Denne tilnærmelsen omgår behovet for nøyaktig bølgelengdekontroll uten å fjerne nøyaktigheten til systemet. I Figur 10 blir en ekstra detektor benyttet for å måle reflektert/tilbakespredt IR-stråling fra Mid-IR-laseren. Ved å justere bølgelengden kan denne detektoren også brukes for å måle gass og partikler, men vil være avhengig av spredning/reflekterende medier som tåke, støv, snø og solide medier som is og lignende. Referansesignalet fra kalibreringen av gass blir brukt som en kalibrering i dette oppsettet også. Figur 11 viser det samme oppsettet som figur 10, men uten en mottaker. Isteden blir den ekstra detektoren i Figur 10 benyttet for å måle både partikler og gass. Et slikt oppsett er fordelaktig i tilfellet med lange måleavstander eller hvis det er nødvendig å skanne et område. Et skann kan gjøres ved å opplinjere laseren i ulike retninger ved hjelp av motorer, adaptiv optikk eller MEMS. Tabell 1 viser en liste av identifiserte gasser og bølgelengder som kan måles med den gjeldende oppfinnelsen.

Claims (42)

1. Fremgangsmåte for å detektere tilstedeværelsen av en eller flere gasser, partikler og/eller væsker, hvilken fremgangsmåte omfatter anvendelse av en laserkilde for å belyse en sammensetning av en eller flere gasser, partikler og/eller væsker for å erverve absorpsjonsinformasjon,karakterisert vedat en InGaAsP-, InGaAsN-, AlGaAsSb-, InGaAsSb eller AllnGaAsSb-basert laser i 1.0-10.0 um bølgelengdeområdet blir brukt for å skanne et spektrum slik at absorpsjonsdata med ulik absorpsjonskoeffisient fra mer enn to diskrete bølgelengder er tatt opp i den hensikt å: a) detektere gass og partikler, eller b) detektere væsker og partikler.
2. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat IR-laseren er en Fabry Perot laser, en MMorgreningslaser eller lignende.
3. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 2,karakterisert vedat laseren er en heterostruktur-laser, en multiple kvantebrønn-laser eller en kvante-kaskade-laser basert på en eller flere av disse materialene.
4. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 3,karakterisert vedat absorpsjonsdataene blir brukt for å bestemme tilstedeværelsen og konsentrasjonen av gass i den hensikt å utløse en alarm.
5. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 4,karakterisert vedat absorpsjonsdataene også blir brukt for å avgjøre tilstedeværelsen og konsentrasjonen av partikler i den hensikt å utløse en alarm.
6. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 4,karakterisert vedat gassen er C02, CO, NH3. NOx, S02, CH4, en hydrokarbon gass/væske eller lignende.
7. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 5,karakterisert vedat partiklene er uorganiske eller organiske partikler i en væske som sand, korn, støvpartikler, plankton eller lignende, eller partikler i gass som røyk, tåke eller lignende som sprer laser lys.
8. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 5,karakterisert vedat laseren blir transmittert igjennom et område eller kammer og detekteres med en eller flere IR-detektorer for å måle gass og partikler eller væske og gassbobler.
9. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 8,karakterisert vedat laserstrålen er reflektert flere ganger mellom to speil for å øke absorpsjonslengden før den detekteres med en mid-IR-detektor.
10. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 8,karakterisert vedat adaptiv optikk, MEMS eller elektriske motorer er benyttet for aktiv opplinjering av laseren og detektoren.
11. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 8,karakterisert vedat en passivt opplinjerer detektoren og laseren, slik at flere detektorer blir brukt for å forenkle opplinjeringsbehovet.
12. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 8,karakterisert vedat en detektor blir brukt inne i aksen for direkte laser gassdeteksjon, og en annen brukes ute av aksen for røykdeteksjon fra spredt lys.
13. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 9,karakterisert vedat deteksjonen gjøres i et kammer som er perforert på en så måte at det tillater omsluttende atmosfære, gass og/eller røyk å trenge inn i kammeret.
14. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 13,karakterisert vedat deteksjonen er gjort i et kammer som er matet med omsluttende atmosfære, gass og/eller røyk igjennom et gass-/luftrør og pumpe.
15. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 8,karakterisert vedat flere deteksjonspunkter nås ved å ha flere gass-/luftrør inn i et kammer/område.
16. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 8,karakterisert vedat laseren er pulset og detektoren er koblet sammen med en lock-in-forsterker eller gjort en fast fourier transformasjon av signalet for å redusere bakgrunnen.
17. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 8,karakterisert vedat en andre eller tredje detektor er montert nær laseren for å bli brukt som en referanse for absorpsjonsspekteret.
18. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 8,karakterisert vedat et kjent materiale, væske og/eller gass blir plassert mellom laseren og referansedetektoren for å benyttes som en referanse for absorpsjonsspekteret.
19. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 8,karakterisert vedat differansen mellom absorpsjonsspekteret til den omgivende gassen, væsken og/eller atmosfæren og referansedetektoren blir benyttet for å slå alarm.
20. Fremgangsmåte i samsvar med patentkrav 8,karakterisert vedat måledetektoren blir brukt som en referansedetektor ved å bevege et referansemateriale inn mellom laseren og måledetektoren i korte tidsintervall.
21. Fremgangsmåte som beskrevet i krav 3,karakterisert vedat laser-bølgelengden sveipes ved å endre mengden av, arbeidssyklus og/eller frekvensen til strømmen som går til laseren.
22. Produkt for å detektere tilstedeværelsen av en eller flere gasser, partikler og/eller væsker, hvilket produkt omfatter anvendelse av en laserkilde for å belyse en sammensetning av en eller flere gasser, partikler og/eller væsker for å erverve absorpsjonsinformasjon,karakterisert vedat en InGaAsP-, InGaAsN-, AlGaAsSb-, InGaAsSb eller AllnGaAsSb-basert laser i 1.0-10.0um bølgelengde området blir brukt for å skanne et spektrum slik at absorpsjonsdata med ulik absorpsjonskoeffisient fra mer enn to diskrete bølgelengder er tatt opp i den hensikt å: a) detektere gass og partikler, eller b) detektere væsker og partikler.
23. Produkt i samsvar med patentkrav 22,karakterisert vedat IR-laseren er en Fabry Perot laser, en MMorgreningslaser eller lignende.
24. Produkt som beskrevet i krav 23,karakterisert vedat laseren er en heterostruktur laser, en multiple kvantebrønn-laser eller en kvante-kaskade-laser basert på en eller flere av disse materialene.
25. Produkt i samsvar med patentkrav 24,karakterisert vedat absorpsjonsdataene blir brukt for å bestemme tilstedeværelsen og konsentrasjonen av gass i den hensikt å utløse en alarm.
26. Produkt i samsvar med patentkrav 25,karakterisert vedat absorpsjonsdataene også blir brukt for å avgjøre tilstedeværelsen og konsentrasjonen av partikler i den hensikt å utløse en alarm.
27. Produkt i samsvar med patentkrav 25,karakterisert vedat gassen er C02, CO, NH3, NOx, S02, CH4, en hydrokarbon gass/væske eller lignende.
28. Produkt i samsvar med patentkrav 26,karakterisert vedat partiklene er uorganiske eller organiske partikler i en væske som sand, korn, støvpartikler, plankton eller lignende, eller partikler i gass som røyk, tåke eller lignende som sprer laser lys.
29. Produkt i samsvar med patentkrav 26,karakterisert vedat laseren blir transmittert igjennom et område eller kammer og detekteres med en eller flere IR-detektorer for å måle gass og partikler eller væske og gassbobler.
30. Produkt i samsvar med patentkrav 29,karakterisert vedat laserstrålen er reflektert flere ganger mellom to speil for å øke absorpsjonslengden før den detekteres med en mid-IR-detektor.
31. Produkt i samsvar med patentkrav 29,karakterisert vedat adaptiv optikk, MEMS eller elektriske motorer er benyttet for aktiv opplinjering av laseren og detektoren.
32. Produkt i samsvar med patentkrav 29,karakterisert vedat en passivt opplinjerer detektoren og laseren, slik at flere detektorer blir brukt for å forenkle opplinjeringsbehovet.
33. Produkt i samsvar med patentkrav 29,karakterisert vedat en detektor blir brukt inne i aksen for direkte laser gassdeteksjon, og en annen brukes ute av aksen for røykdeteksjon fra spredt lys.
34. Produkt i samsvar med patentkrav 30,karakterisert vedat deteksjonen gjøres i et kammer som er perforert på en så måte at det tillater omsluttende atmosfære, gass og/eller røyk å trenge inn i kammeret.
35. Produkt i samsvar med patentkrav 34,karakterisert vedat deteksjonen er gjort i et kammer som er matet med omsluttende atmosfære, gass og/eller røyk igjennom et gass-/luftrør og pumpe.
36. Produkt i samsvar med patentkrav 29,karakterisert vedat flere deteksjonspunkter nås ved å ha flere gass-/luftrør inn i et kammer/område.
37. Produkt i samsvar med patentkrav 29,karakterisert vedat laseren er pulset og detektoren er koblet sammen med en lock-in-forsterker eller gjort en fast fourier transformasjon av signalet for å redusere bakgrunnen.
38. Produkt i samsvar med patentkrav 29,karakterisert vedat en andre eller tredje detektor er montert nær laseren for å bli brukt som en referanse for absorpsjonsspekteret.
39. Produkt i samsvar med patentkrav 29,karakterisert vedat et kjent materiale, væske og/eller gass blir plassert mellom laseren og referansedetektoren for å benyttes som en referanse for absorpsjonsspekteret.
40. Produkt i samsvar med patentkrav 29,karakterisert vedat differansen mellom absorpsjonsspekteret til den omgivende gassen, væsken og/eller atmosfæren og referansedetektoren blir benyttet for å slå alarm.
41. Produkt i samsvar med patentkrav 29,karakterisert vedat måledetektoren blir brukt som en referansedetektor ved å bevege et referansemateriale inn mellom laseren og måledetektoren i korte tidsintervall.
42. Produkt i samsvar med patentkrav 24,karakterisert vedat laser-bølgelengden sveipes ved å endre mengden av, arbeidssyklus og/eller frekvensen til strømmen som går til laseren.
NO20052620A 2005-05-29 2005-05-31 En ny infrarod laserbasert alarm NO326482B1 (no)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20052620A NO326482B1 (no) 2005-05-31 2005-05-31 En ny infrarod laserbasert alarm
EP06747656A EP1886118A1 (en) 2005-05-31 2006-05-26 A new infrared laser based alarm
RU2007143990/28A RU2461815C2 (ru) 2005-05-31 2006-05-26 Способ и устройство для обнаружения газов, частиц и/или жидкостей
US11/915,255 US20080198027A1 (en) 2005-05-31 2006-05-26 Infrared Laser Based Alarm
PCT/NO2006/000197 WO2006130014A1 (en) 2005-05-29 2006-05-26 A new infrared laser based alarm
CA002611024A CA2611024A1 (en) 2005-05-31 2006-05-26 A new infrared laser based alarm

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO20052620A NO326482B1 (no) 2005-05-31 2005-05-31 En ny infrarod laserbasert alarm

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20052620D0 NO20052620D0 (no) 2005-05-31
NO20052620L NO20052620L (no) 2006-12-01
NO326482B1 true NO326482B1 (no) 2008-12-15

Family

ID=35295247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20052620A NO326482B1 (no) 2005-05-29 2005-05-31 En ny infrarod laserbasert alarm

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20080198027A1 (no)
EP (1) EP1886118A1 (no)
CA (1) CA2611024A1 (no)
NO (1) NO326482B1 (no)
RU (1) RU2461815C2 (no)
WO (1) WO2006130014A1 (no)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7920608B2 (en) * 2007-03-12 2011-04-05 Daylight Solutions, Inc. Quantum cascade laser suitable for portable applications
JP5343356B2 (ja) * 2008-01-07 2013-11-13 セイコーエプソン株式会社 原子発振器
DE102008009006A1 (de) * 2008-02-13 2009-08-20 Ott Messtechnik Gmbh & Co. Kg Optischer Wettersensor
US20110096332A1 (en) * 2008-04-03 2011-04-28 Renato Bugge Method and device for gas analysis using an interferometric laser
CA2959377C (en) 2008-06-10 2020-03-10 Garrett Thermal Systems Limited Particle detection
WO2010003857A1 (de) * 2008-07-09 2010-01-14 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur laserspektroskopischen detektion von gasen und gassensor
US9679449B2 (en) 2008-12-30 2017-06-13 Oneevent Technologies, Inc. Evacuation system
US8749392B2 (en) 2008-12-30 2014-06-10 Oneevent Technologies, Inc. Evacuation system
US8970365B2 (en) 2008-12-30 2015-03-03 Oneevent Technologies, Inc. Evacuation system
US8253553B2 (en) * 2008-12-30 2012-08-28 Oneevent Technologies, Inc. Portable occupancy detection unit
US9799205B2 (en) 2013-07-15 2017-10-24 Oneevent Technologies, Inc. Owner controlled evacuation system with notification and route guidance provided by a user device
CN102460527B (zh) 2009-05-01 2015-06-03 爱克斯崔里斯科技有限公司 微粒探测器的改进
IT1399261B1 (it) * 2009-06-11 2013-04-11 Galileo Avionica S P A Ora Selex Galileo Spa Rivelazione attiva a distanza di sostanze chimiche
CN102564949B (zh) * 2010-12-30 2014-03-12 神基科技股份有限公司 气体检测***及气体检测方法
US9059562B2 (en) 2011-06-23 2015-06-16 Daylight Solutions, Inc. Control system for directing power to a laser assembly
US9093813B2 (en) 2011-10-11 2015-07-28 Daylight Solutions, Inc. Mounting base for a laser system
EP2587154A1 (en) * 2011-10-24 2013-05-01 Alstom Technology Ltd Method for data acquisition from a combustion process
CN202939120U (zh) * 2012-05-10 2013-05-15 燃料技术公司 连续地监测使用流动气体流的单元中的气体物种的设备
CA2889827A1 (en) 2012-10-25 2014-05-01 James Loren CHRISTIAN Methods, apparatus and systems for measuring snow structure and stability
US9542793B1 (en) 2012-11-29 2017-01-10 Softronics, Ltd. Optical sensing system
CN103063555A (zh) * 2012-12-31 2013-04-24 战仁军 一种烟雾颗粒测量***
EP2944945B1 (en) * 2013-01-11 2021-02-17 Fuji Electric Co., Ltd. Laser gas analyzer
CN103558187A (zh) * 2013-11-02 2014-02-05 中国工程物理研究院流体物理研究所 水雾浓度测量装置及测量方法
KR101575102B1 (ko) * 2013-12-27 2015-12-07 두산중공업 주식회사 풍력 발전 단지, 풍력 발전 단지의 제어방법 및 풍력 발전 유닛
FI20145030L (fi) * 2014-01-15 2015-07-16 Sparklike Ab Oy Menetelmä ja laite kaasukomponentin havainnoimiseksi läpinäkyvän tilavuuden sisällä
CN103954564A (zh) * 2014-04-28 2014-07-30 谭希韬 一种银行营业厅空气监测***
CA2904850C (en) * 2014-09-22 2021-04-20 Ngp Inc. Analytes monitoring by differential swept wavelength absorption spectroscopy methods
US10724945B2 (en) 2016-04-19 2020-07-28 Cascade Technologies Holdings Limited Laser detection system and method
CA3022676C (en) * 2016-05-02 2022-01-18 Yoshino Gypsum Co., Ltd. Powder dustiness evaluation method and powder dustiness evaluation device
GB201700905D0 (en) * 2017-01-19 2017-03-08 Cascade Tech Holdings Ltd Close-Coupled Analyser
WO2018187450A1 (en) * 2017-04-06 2018-10-11 Carrier Corporation Moderate-to-low global warming potential value refrigerant leak detection
CN106990064B (zh) * 2017-04-28 2018-05-08 河南省计量科学研究院 一种工业烟气中二氧化碳浓度检测***及检测方法
DE102018125494A1 (de) * 2018-10-15 2020-04-16 Bombardier Transportation Gmbh Rauchmelder zum streckenweisen Detektieren von Rauch, sowie Fahrzeug aufweisend einen Rauchmelder
NO20191052A1 (en) * 2019-09-02 2021-03-03 Optronics Tech As Gas detector
US20210325256A1 (en) * 2020-04-21 2021-10-21 Kidde Technologies, Inc. Fabry-perot based advanced pneumatic fire/overheat detector
US11346773B2 (en) 2020-04-22 2022-05-31 Kidde Technologies, Inc. Fabry-Perot spectrometer-based smoke detector
RU2759908C1 (ru) * 2020-11-25 2021-11-18 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет им. Ф.М. Достоевского" Полупроводниковый газочувствительный датчик
RU2771575C1 (ru) * 2021-08-27 2022-05-05 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Дистанционный способ обнаружения утечек пропана

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3788742A (en) * 1971-06-24 1974-01-29 Westinghouse Electric Corp Gas monitoring system
JPS5144832B2 (no) * 1972-03-31 1976-12-01
US3761724A (en) * 1972-07-06 1973-09-25 Resalab Inc Double beam hydrocarbon gas detector
CH546989A (de) * 1972-12-06 1974-03-15 Cerberus Ag Verfahren und vorrichtung zur brandmeldung.
CH561942A5 (no) * 1974-03-08 1975-05-15 Cerberus Ag
CH641584A5 (de) * 1979-02-26 1984-02-29 Cerberus Ag Brandmelder.
SE428972B (sv) * 1979-03-07 1983-08-01 Svenska Utvecklings Ab Anordning for detektering av forekommande av svevande, fasta eller vetskeformade partiklar i en gas
US5206176A (en) * 1990-10-02 1993-04-27 Massachusetts Institute Of Technology Detection and control of aromatic compounds in combustion effluent
RU2022250C1 (ru) * 1991-11-25 1994-10-30 Беседин Сергей Николаевич Способ диагностики предпожарной ситуации и устройство для его осуществления
US5485276A (en) * 1994-09-22 1996-01-16 Spectral Sciences Inc. Multi-pass optical cell species concentration measurement system
CA2637306C (en) * 1995-08-24 2013-01-08 John Tulip Gas detector
US5963336A (en) * 1995-10-10 1999-10-05 American Air Liquide Inc. Chamber effluent monitoring system and semiconductor processing system comprising absorption spectroscopy measurement system, and methods of use
DE19809896A1 (de) * 1998-03-07 1999-09-09 Bosch Gmbh Robert Brandmelder
US6664533B1 (en) * 1999-01-20 2003-12-16 Gas Research Institute Apparatus and method of remote gas trace detection
DE10015615C2 (de) * 2000-03-29 2002-07-11 Draegerwerk Ag Gasmesssystem
US7132661B2 (en) * 2000-08-28 2006-11-07 Spectrasensors, Inc. System and method for detecting water vapor within natural gas
JP3912317B2 (ja) * 2002-05-28 2007-05-09 ソニー株式会社 ガス検出装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1886118A1 (en) 2008-02-13
NO20052620D0 (no) 2005-05-31
CA2611024A1 (en) 2006-12-07
US20080198027A1 (en) 2008-08-21
RU2461815C2 (ru) 2012-09-20
NO20052620L (no) 2006-12-01
RU2007143990A (ru) 2009-07-27
WO2006130014A1 (en) 2006-12-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO326482B1 (no) En ny infrarod laserbasert alarm
CA2875314C (en) Heterodyne detection system and method
US11125682B2 (en) Optical absorption spectroscopy based gas analyzer systems and methods
CA3025935C (en) Photothermal interferometry apparatus and method
Iseki et al. A portable remote methane sensor using a tunable diode laser
US9759654B2 (en) Cavity enhanced laser based isotopic gas analyzer
US8269971B1 (en) System and method for simultaneous detection of a gas using a mode-locked based transmitter
AU2008224897B2 (en) Pressure-invariant trace gas detection
US6750453B1 (en) Methods of and apparatus for detecting low concentrations of target gases in the free atmosphere
CN108007901B (zh) 一种检测多组分痕量气体浓度的方法与装置
US8659759B2 (en) Laser based cavity enhanced optical absorption gas analyzer
WO2013036378A1 (en) High-accracy mid-ir laser-based gas sensor
KR20210127719A (ko) 분자 종의 광학 감지를 위한 분광 장치, 시스템, 및 방법
CN109580541A (zh) 一种光学外差法腔衰荡光谱测量装置及方法
Hagen et al. Cavity ring-down spectroscopy sensor for detection of hydrogen chloride
Gagliardi et al. Trace-gas analysis using diode lasers in the near-IR and long-path techniques
CN112904308B (zh) 探测云相态及云水含量的激光雷达***及方法
CA2997148C (en) Laser gas analyzer
US11391667B2 (en) Laser gas analyzer
Chiarugi et al. Diode laser-based gas analyser for the simultaneous measurement of CO 2 and HF in volcanic plumes
CN107076667A (zh) 激光束阻挡元件及包括该元件的光谱***
MX2007015055A (en) A new infrared laser based alarm
Davis Mid-infrared spectroscopic instrumentation for airborne monitoring of atmospheric gas species
JP2021156853A (ja) ガス分析装置
FR3070204A1 (fr) Procede et dispositif d&#39;analyse d&#39;un objet

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Lapsed by not paying the annual fees