一种基于TDLAS的碳同位素检测系统及其检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于TDLAS的碳同位素检测系统及其检测方法。本发明专利技术包括人机交互显示屏、主控制器、电流恒流源、温度控制器、激光器、激光准直器，本发明专利技术还包括长程气室、光电探测器，光电探测器输出端信号连接前置放大器，前置放大器的输出端与主控制器的输入端信号连接，激光器、激光准直器、长程气室、光电探测器自左向右依次设置；激光器为波长电流调谐系数的至少大于0.02nm/mA的激光器。本发明专利技术对谱线的叠合和干扰要求宽松，甚至在背景光谱强度远超过待测成分光谱的情况下，也能够准确分析出来，该上述方法系统无需在超低压下运行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于TDLAS的碳同位素检测系统及其检测方法
本专利技术涉及石油勘探设备
，尤其是涉及一种基于TDLAS的碳同位素检测系统。
技术介绍
碳同位素检测广泛应用于天体物理、大气环境和地质资源勘探等领域。碳同位素检测为定量描述油气资源中化学物质的迁移、转化及溯源性提供了有效依据，是推演油气成因机理、油气类型判识、油气源综合对比、油气富集规律和成熟度标识等工作的重要手段。检测天然气、煤层气样品中的碳同位素可以推演油气煤藏特征，加深理解地球深部成岩成矿的机理和演化规律。中国煤炭产出量一直位居世界第一位，中国开采的煤层主要为石炭二叠纪煤层，瓦斯在大部分地层内是赋存丰富的，导致中国的煤矿大多是瓦斯矿井。瓦斯气体是一种以轻烃为主的混合气体，它组成简单，单纯依靠组分难以对来源信息和演化信息进行准确判识。同位素丰度可以用来衡量样品中同位素组成的变化，可以表示为在研究对象中某个元素的重同位素丰度和轻同位素丰度的比值。测量样品中碳同位素的丰度值(13C)可用δ13C描述，即其中，(13C/12C)Sample表示被测样品中碳同位素的比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于TDLAS的碳同位素检测系统，其特征在于：包括人机交互显示屏、与人机交互显示屏相互连接的主控制器、分别与主控制器输出端信号连接的电流恒流源和温度控制器、与电流恒流源和温度控制器的输出端信号连接的激光器、与激光器输出端连接的激光准直器、长程气室、光电探测器、与光电探测器输出端信号连接的前置放大器，所述前置放大器的输出端与主控制器的输入端信号连接，所述激光器、激光准直器、长程气室、光电探测器自左向右依次设置；所述激光器为波长电流调谐系数的至少大于0.02nm/mA的激光器。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于TDLAS的碳同位素检测系统，其特征在于：包括人机交互显示屏、与人机交互显示屏相互连接的主控制器、分别与主控制器输出端信号连接的电流恒流源和温度控制器、与电流恒流源和温度控制器的输出端信号连接的激光器、与激光器输出端连接的激光准直器、长程气室、光电探测器、与光电探测器输出端信号连接的前置放大器，所述前置放大器的输出端与主控制器的输入端信号连接，所述激光器、激光准直器、长程气室、光电探测器自左向右依次设置；所述激光器为波长电流调谐系数的至少大于0.02nm/mA的激光器。


2.根据权利要求1所述的基于TDLAS的碳同位素检测系统，其特征在于：所述激光器为DFB激光器或DBR激光器。


3.根据权利要求1所述的基于TDLAS的碳同位素检测系统的检测方法，其特征在于：所述光电探测器为光电二极管探测器。


4.一种基于TDLAS的碳同位素检测系统的检测方法，其特征在于：包括以下步骤：用户通过人机交互显示屏设置温度和电流参数使激光器发出激光的波长扫描范围涵盖相同下能级的12CH4和13CH4同位素谱线对；温度控制器根据设置的温度范围对激光器的温度进行调节使激光器发出的光源调节至目标吸收区域，并保持稳定；电流恒流源根据设置的两段电流范围值产生两段式驱动电流并送入与其连接的激光光源，实现对TDLAS技术可调谐半导体激光器的波长扫描，并使得激光光源输出的近红外光能够完整扫描12CH4和13CH4的目标吸收峰；激光光源输出的近红外光经过激光准直器的聚焦准直进入长程气室，...

【专利技术属性】
技术研发人员：季文海，蒋庆志，李国林，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：山东;37