隨著(zhù)環(huán)境問(wèn)題的不斷加劇,甲烷作為溫室氣體,已成為引起重視的對象。然而在實(shí)驗室中,甲烷是常見(jiàn)的有害氣體之一,故需要嚴格監測和評價(jià)實(shí)驗室產(chǎn)甲烷的情況。
傳統的實(shí)驗室產(chǎn)甲烷監測需要基于化學(xué)分析等方法進(jìn)行,對于操作人員的專(zhuān)業(yè)素質(zhì)提出了較高要求。同時(shí),這種方法的結果需要經(jīng)過(guò)時(shí)間的積累才能下結論,因而不能及時(shí)疏通實(shí)驗室產(chǎn)甲烷問(wèn)題。為此,科研人員提出了一種基于光機電一體化的實(shí)驗室產(chǎn)甲烷評價(jià)裝置,以下將詳細敘述其原理及應用。
該
實(shí)驗室產(chǎn)甲烷評價(jià)裝置首先采用激光干涉儀和光學(xué)譜儀,通過(guò)輻射損失和分光反演法識別分子內振動(dòng)的光譜信息,并可獲得樣品的吸收、發(fā)射和反射譜線(xiàn)。其次,配合紅外透明窗口,能夠高精度、高靈敏地檢測出實(shí)驗室中產(chǎn)生的甲烷濃度變量。同時(shí),裝置在設計過(guò)程中還充分考慮到儀器的穩定性、抗干擾性及多元化探測,具有下述特點(diǎn):
1.實(shí)時(shí)監測:采用高速光纖通訊技術(shù),使實(shí)時(shí)監測、數據采集和處理更加方便簡(jiǎn)單。
2.自動(dòng)識別:使用人性化界面和算法模型,自動(dòng)識別目標分子,并進(jìn)行定量測量和質(zhì)量分析。
3.精度高:采用高速和高精度的先進(jìn)物理技術(shù),測量精度高于傳統方法,而且還可校準,保障結果的正確性。
4.可靠性高:裝置設計中,采用了多種方法進(jìn)行各方面的綜合驗證,確保裝置工作穩定可靠,而且還可實(shí)現故障診斷和自動(dòng)排除。
該實(shí)驗室產(chǎn)甲烷評價(jià)裝置具有廣泛的應用前景。例如在基礎科學(xué)研究中,可以應用于大氣及水體的甲烷來(lái)源、濃度分布等研究中;在環(huán)境監測與保護中,可用于實(shí)驗室標準氣體制備、大氣污染及工況監測等方面;在工業(yè)應用中,還可廣泛應用于煤田瓦斯、油藏甲烷、化工擴散等領(lǐng)域,極大地促進(jìn)了核心技術(shù)的發(fā)展。
此外,該實(shí)驗室產(chǎn)甲烷評價(jià)裝置還可作為甲烷的綠色化評價(jià)的重要工具。通過(guò)實(shí)時(shí)檢測甲烷濃度,判斷實(shí)驗室產(chǎn)甲烷的程度與穩定性,并提供相應的分析報告,可有效地指導科研人員開(kāi)展綠色實(shí)驗,減少浪費、降低環(huán)境污染。
總之,基于光機電一體化的實(shí)驗室產(chǎn)甲烷評價(jià)裝置以其高靈敏度、高可靠性和人性化操作,成為實(shí)驗室產(chǎn)甲烷監測的一種新型工具。未來(lái),它還有著(zhù)更廣泛的應用前景,將在實(shí)驗和工業(yè)生產(chǎn)中,為環(huán)境保護作出重要貢獻。