[发明专利]一种可定位的甲烷泄漏监测系统

摘要

本发明涉及一种可定位的甲烷泄漏监测系统，包括：宽带发光光源，传输用单模光纤、传感用长周期光纤光栅(LPG)构成的传感单元，波长解调模块。宽带光源发出的非相干光耦合进入光纤进行传输，本发明可以实现甲烷泄漏的定位，同时具有集成度高，体积小，探测灵敏，本质安全等优点。可用于石油天然气行业站场或油库甲烷泄漏监测并且对泄漏点进行定位。

主权项

1.一种可定位的甲烷泄漏监测系统，其特征在于：包括宽带激光光源(BBS)、串联有多个LPG传感单元的单模光纤、光谱解调系统；宽带激光光源发出的宽带光经过串联有多个LPG传感单元的单模光纤进入光谱解调系统；当有甲烷气体泄漏发生时，LPG传感单元的包层模式谐振特性将发生变化，由光谱解调系统的计算和处理得到甲烷泄漏浓度，通过实现标定好的LPG传感单元序号，对甲烷泄漏位置进行定位；所述LPG传感单元的包层模式耦合特性将发生变化时，LPG传感单元的λ波长对应变的灵敏度采用下式表达：式中，Λ是LPG传感单元的周期，ε是应变，nco,ncl分别是纤芯和包层模的折射率，LPG波长随应变的变化和包层及纤芯的折射率差有关，当外界气体被光纤吸附时，包层折射率发生变化，通过探测包层谐振模波长峰值点的移动，即得到LPG传感单元对应的包层谐振模式的改变，包层谐振膜的波长移动量反应了待测气体甲烷泄漏的浓度值C；C＝V·εV是LPG传感单元的体积，dλ波长变化，dε应变变化。