中科華儀利用激光吸收光譜技術(shù)原理，開發(fā)出多款氣體探測儀，它對準(zhǔn)目標(biāo)輕輕一照，即能實(shí)時檢測出甲烷等氣體是否泄漏，檢測靈敏度達(dá)百萬分之一。
“塑料盒里裝有少量燃?xì)?，該儀器能夠?qū)崟r檢測出燃?xì)馐欠裥孤?，并計算出泄漏的濃度，其檢測靈敏度達(dá)百萬分之一，檢測距離最遠(yuǎn)可達(dá)100米。”武小平介紹，探測儀的響應(yīng)速度為毫秒級，多項技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。
車載式激光甲烷檢測儀、掃描式激光氣體遙測儀、機(jī)動車酒駕激光遙測系統(tǒng)、機(jī)動車尾氣激光監(jiān)測系統(tǒng)……武小平通過多媒體視頻，一一演示著各種儀器的不同功能，“遙測”堪稱激光檢測儀器的特性。
“激光光譜是以激光為光源的光譜技術(shù)，是用來研究光與物質(zhì)的相互作用，從而辨認(rèn)物質(zhì)及其所在體系的結(jié)構(gòu)、組成、狀態(tài)及其變化的新興技術(shù)。”公司董事長常代有介紹，與普通光源相比，激光光源具有單色性好、亮度高、方向性和相干性強(qiáng)等特點(diǎn)。
“就像我們每個人都有獨(dú)特的基因組序列一樣，每一種物質(zhì)也有自己獨(dú)特的光譜。”介紹到此項技術(shù)的原理時，常代有做了個比喻。正是由于每種原子都有自己的特征譜線，因此可以根據(jù)光譜來鑒別物質(zhì)和確定它的化學(xué)組成，這種方法叫做光譜分析。其優(yōu)點(diǎn)是非常靈敏而且迅速，甚至當(dāng)某種氣體元素在物質(zhì)中的含量達(dá)到萬億分之一時，就可以從光譜中發(fā)現(xiàn)它的特征譜線，從而檢測出來。
“用激光來做氣體泄漏檢測在全國并不多，我們在山西是頭一家。”常代有說，自己一直在尋求創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的切入點(diǎn)，幾年前一個偶然機(jī)會，有幸結(jié)識了國際上一位光電領(lǐng)域著名科學(xué)家，從而對激光光譜技術(shù)產(chǎn)生了濃厚興趣，想在該技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化方面做點(diǎn)事情。2014年，中科華儀科技有限公司在太原高新區(qū)清控創(chuàng)新基地正式成立。
“氣體最怕泄漏。許多小區(qū)都使用燃?xì)庾鲲垼郧肮ぷ魅藛T要檢測燃?xì)馐欠裥孤?，必須入戶檢測，很不方便。碰上常年不住人的房屋，更是干著急沒辦法。”武小平說，公司生產(chǎn)的激光檢測儀能輕松解決這種難題，它可透過玻璃進(jìn)行檢測，在屋外照樣可以完成工作。與傳統(tǒng)的泄漏檢測儀器相比，激光檢測儀能夠排除其它氣體的交叉干擾，在一些爆炸性氣體環(huán)境以及人員難以接近的區(qū)域，大幅度提高了巡檢效率，最大限度地保障了現(xiàn)場檢測人員的安全。
“公司針對檢測的不同環(huán)境和要求，每種檢測儀都開發(fā)出系列產(chǎn)品。”武小平說，以用于檢測燃?xì)庑孤┑募す饧淄檫b測儀為例，就有日常手持便攜式的；有機(jī)載式的，可裝在無人機(jī)上對高層建筑或山中管線進(jìn)行檢測；有固定旋轉(zhuǎn)式的，可安裝在大型儲氣站進(jìn)行網(wǎng)格掃描式檢測。系列燃?xì)庑孤z測儀器可廣泛應(yīng)用于天然氣及煤層氣的開采、加工、液化、壓縮、集輸、調(diào)壓、利用等環(huán)節(jié)。針對城市地下燃?xì)夤芫W(wǎng)泄漏檢測的產(chǎn)品——車載式激光甲烷檢測儀成功完成多次路面試驗，目前已在太原應(yīng)用。
今年5月，山西省“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”科技成果展上，中科華儀攜自主研發(fā)的激光氣體檢測系列產(chǎn)品及解決方案參展，受到行業(yè)客戶一致好評。天然氣泄漏綜合監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)、燃機(jī)電廠天然氣泄漏監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)、油氣儲罐激光在線監(jiān)測防護(hù)系統(tǒng)、機(jī)動車酒駕激光遙測系統(tǒng)等，都以圖文并茂的展板和現(xiàn)場演示的形式展出，給參展人員留下深刻印象。目前，中科華儀與某高等院校安全技術(shù)研究院聯(lián)合開發(fā)的煤礦井下瓦斯監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)、氣化爐燃燒流場優(yōu)化控制系統(tǒng)正在進(jìn)行中。
“采用激光分析儀實(shí)現(xiàn)燃燒控制中的節(jié)能就是一項很實(shí)用的技術(shù)。”武小平介紹，這項技術(shù)主要針對電力、工業(yè)鍋爐廠、石化、煉廠和其它工業(yè)的加熱爐和鍋爐的燃燒控制。鍋爐內(nèi)燃燒流場具有高溫燃燒的火焰輻射和氣固兩相的復(fù)雜流動等特點(diǎn)，一般的接觸式檢測方法不能直接用于燃燒流程診斷。而激光不受高溫影響，以此為核心技術(shù)開發(fā)的鍋爐CT機(jī)，可實(shí)時精確獲取爐膛內(nèi)O2、CO、NOX濃度以及溫度等重要燃燒效率指示性參數(shù)，運(yùn)用基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法對燃燒狀態(tài)進(jìn)行分析并優(yōu)化控制，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)省能源、減少排放、提高鍋爐燃燒效率和運(yùn)行安全的目的。
“激光檢測技術(shù)還有很多領(lǐng)域的應(yīng)用，如環(huán)境空氣質(zhì)量在線監(jiān)測、爆炸物快速檢測、火災(zāi)早期預(yù)警等。”武小平說，運(yùn)用激光光譜技術(shù)能完美解決這些問題，這也正是公司后續(xù)研發(fā)的方向。
“山西省是煤層氣儲藏、生產(chǎn)、利用大省，對中科華儀激光檢測系列產(chǎn)品來說，正好有了用武之地。”常代有說，同樣，激光檢測系列產(chǎn)品的成功研發(fā)應(yīng)用，也將對我省清潔氣體能源的安全開發(fā)和利用起到積極推動作用。
引入激光來檢測
9月7日，在中國（太原）煤炭交易中心展廳，中科華儀科技有限公司展出的多款激光氣體探測儀吸引了眾人目光。公司總經(jīng)理助理武小平拿起一款名為便攜式遠(yuǎn)距離激光氣體遙測儀的產(chǎn)品，對準(zhǔn)展廳頂端的一個小透明塑料盒一照，檢測儀立刻發(fā)出“滴滴滴”的聲響。
“塑料盒里裝有少量燃?xì)?，該儀器能夠?qū)崟r檢測出燃?xì)馐欠裥孤?，并計算出泄漏的濃度，其檢測靈敏度達(dá)百萬分之一，檢測距離最遠(yuǎn)可達(dá)100米。”武小平介紹，探測儀的響應(yīng)速度為毫秒級，多項技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。
車載式激光甲烷檢測儀、掃描式激光氣體遙測儀、機(jī)動車酒駕激光遙測系統(tǒng)、機(jī)動車尾氣激光監(jiān)測系統(tǒng)……武小平通過多媒體視頻，一一演示著各種儀器的不同功能，“遙測”堪稱激光檢測儀器的特性。
“激光光譜是以激光為光源的光譜技術(shù)，是用來研究光與物質(zhì)的相互作用，從而辨認(rèn)物質(zhì)及其所在體系的結(jié)構(gòu)、組成、狀態(tài)及其變化的新興技術(shù)。”公司董事長常代有介紹，與普通光源相比，激光光源具有單色性好、亮度高、方向性和相干性強(qiáng)等特點(diǎn)。
“就像我們每個人都有獨(dú)特的基因組序列一樣，每一種物質(zhì)也有自己獨(dú)特的光譜。”介紹到此項技術(shù)的原理時，常代有做了個比喻。正是由于每種原子都有自己的特征譜線，因此可以根據(jù)光譜來鑒別物質(zhì)和確定它的化學(xué)組成，這種方法叫做光譜分析。其優(yōu)點(diǎn)是非常靈敏而且迅速，甚至當(dāng)某種氣體元素在物質(zhì)中的含量達(dá)到萬億分之一時，就可以從光譜中發(fā)現(xiàn)它的特征譜線，從而檢測出來。
“用激光來做氣體泄漏檢測在全國并不多，我們在山西是頭一家。”常代有說，自己一直在尋求創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的切入點(diǎn)，幾年前一個偶然機(jī)會，有幸結(jié)識了國際上一位光電領(lǐng)域著名科學(xué)家，從而對激光光譜技術(shù)產(chǎn)生了濃厚興趣，想在該技術(shù)成果產(chǎn)業(yè)化方面做點(diǎn)事情。2014年，中科華儀科技有限公司在太原高新區(qū)清控創(chuàng)新基地正式成立。
多個領(lǐng)域顯身手
“基于激光光譜技術(shù)，公司自主開發(fā)出面向安全預(yù)警、環(huán)境監(jiān)測、燃燒優(yōu)化控制等領(lǐng)域的系列產(chǎn)品及解決方案。”武小平說，這些產(chǎn)品的應(yīng)用范圍非常廣泛，在現(xiàn)代石油、化工采礦等行業(yè)中，從開采、生產(chǎn)、集輸?shù)絻ε?、?yīng)用過程中，存在著各類可燃或有毒有害氣體，發(fā)生氣體泄漏事故的風(fēng)險也相應(yīng)增加，對公眾的生命財產(chǎn)安全構(gòu)成的危險逐步上升，防患于未然非常重要。
“氣體最怕泄漏。許多小區(qū)都使用燃?xì)庾鲲垼郧肮ぷ魅藛T要檢測燃?xì)馐欠裥孤?，必須入戶檢測，很不方便。碰上常年不住人的房屋，更是干著急沒辦法。”武小平說，公司生產(chǎn)的激光檢測儀能輕松解決這種難題，它可透過玻璃進(jìn)行檢測，在屋外照樣可以完成工作。與傳統(tǒng)的泄漏檢測儀器相比，激光檢測儀能夠排除其它氣體的交叉干擾，在一些爆炸性氣體環(huán)境以及人員難以接近的區(qū)域，大幅度提高了巡檢效率，最大限度地保障了現(xiàn)場檢測人員的安全。
“公司針對檢測的不同環(huán)境和要求，每種檢測儀都開發(fā)出系列產(chǎn)品。”武小平說，以用于檢測燃?xì)庑孤┑募す饧淄檫b測儀為例，就有日常手持便攜式的；有機(jī)載式的，可裝在無人機(jī)上對高層建筑或山中管線進(jìn)行檢測；有固定旋轉(zhuǎn)式的，可安裝在大型儲氣站進(jìn)行網(wǎng)格掃描式檢測。系列燃?xì)庑孤z測儀器可廣泛應(yīng)用于天然氣及煤層氣的開采、加工、液化、壓縮、集輸、調(diào)壓、利用等環(huán)節(jié)。針對城市地下燃?xì)夤芫W(wǎng)泄漏檢測的產(chǎn)品——車載式激光甲烷檢測儀成功完成多次路面試驗，目前已在太原應(yīng)用。
今年5月，山西省“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”科技成果展上，中科華儀攜自主研發(fā)的激光氣體檢測系列產(chǎn)品及解決方案參展，受到行業(yè)客戶一致好評。天然氣泄漏綜合監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)、燃機(jī)電廠天然氣泄漏監(jiān)測及預(yù)警系統(tǒng)、油氣儲罐激光在線監(jiān)測防護(hù)系統(tǒng)、機(jī)動車酒駕激光遙測系統(tǒng)等，都以圖文并茂的展板和現(xiàn)場演示的形式展出，給參展人員留下深刻印象。目前，中科華儀與某高等院校安全技術(shù)研究院聯(lián)合開發(fā)的煤礦井下瓦斯監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)、氣化爐燃燒流場優(yōu)化控制系統(tǒng)正在進(jìn)行中。
復(fù)雜環(huán)境用處大
中科華儀在深圳設(shè)立了分公司，專注于激光分析儀器的研制生產(chǎn)、系統(tǒng)集成和技術(shù)服務(wù)。常代有說，激光不是新生事物，但是它在一些特殊領(lǐng)域的應(yīng)用還有待開發(fā)。
“采用激光分析儀實(shí)現(xiàn)燃燒控制中的節(jié)能就是一項很實(shí)用的技術(shù)。”武小平介紹，這項技術(shù)主要針對電力、工業(yè)鍋爐廠、石化、煉廠和其它工業(yè)的加熱爐和鍋爐的燃燒控制。鍋爐內(nèi)燃燒流場具有高溫燃燒的火焰輻射和氣固兩相的復(fù)雜流動等特點(diǎn)，一般的接觸式檢測方法不能直接用于燃燒流程診斷。而激光不受高溫影響，以此為核心技術(shù)開發(fā)的鍋爐CT機(jī)，可實(shí)時精確獲取爐膛內(nèi)O2、CO、NOX濃度以及溫度等重要燃燒效率指示性參數(shù)，運(yùn)用基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的算法對燃燒狀態(tài)進(jìn)行分析并優(yōu)化控制，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)省能源、減少排放、提高鍋爐燃燒效率和運(yùn)行安全的目的。
“激光檢測技術(shù)還有很多領(lǐng)域的應(yīng)用，如環(huán)境空氣質(zhì)量在線監(jiān)測、爆炸物快速檢測、火災(zāi)早期預(yù)警等。”武小平說，運(yùn)用激光光譜技術(shù)能完美解決這些問題，這也正是公司后續(xù)研發(fā)的方向。
中科華儀在激光光譜技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面取得了一系列具有國內(nèi)領(lǐng)先水平的技術(shù)成果，相關(guān)技術(shù)獲得10余項國家發(fā)明專利。公司研發(fā)團(tuán)隊成員均具有博士或碩士學(xué)歷及多年激光分析儀器研制經(jīng)驗，參與了多項重大科技項目的研究開發(fā)。
“山西省是煤層氣儲藏、生產(chǎn)、利用大省，對中科華儀激光檢測系列產(chǎn)品來說，正好有了用武之地。”常代有說，同樣，激光檢測系列產(chǎn)品的成功研發(fā)應(yīng)用，也將對我省清潔氣體能源的安全開發(fā)和利用起到積極推動作用。
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