定量光學氣體成像的優(yōu)勢和工作流程

FLIR光學氣體成像熱像儀能夠快速、精確、安全地檢測天然氣、VOCs、SF6 、制冷劑、氨氣和CO?等氣體泄漏，因此已廣泛應(yīng)用在油氣田、煉油廠、石化廠和天然氣發(fā)電廠等行業(yè)。其中先進技術(shù)——光學氣體成像(QOGI) 被證實是石油天然氣行業(yè)定量分析氣體泄漏的一種有效手段，具體詳情詳細說下！

定量光學氣體成像的優(yōu)勢

定量光學氣體成像指的是利用光學氣體成像（具體而言，指冷碳氫化合物 OGI）結(jié)合算法，對肉眼看不見的氣體泄漏進行定量分析的能力。相比僅能定性判斷的舊款OGI熱像儀，新款FLIR OGI熱像儀能直觀顯示泄漏，并以質(zhì)量、體積泄漏率及單位路徑濃度（ppm-m）等量化指標，提供詳盡的泄漏分析。

對比傳統(tǒng)氣體泄漏檢測技術(shù)——毒蒸汽分析儀（TVA，通常稱為“嗅探器”）還是Bacharach Hi Flow Sampler (BHFS)，QOGI系統(tǒng)的優(yōu)勢非常明顯：

★ TVA專注濃度分析，BHFS兼顧濃度與流量，但兩者均無法動態(tài)監(jiān)測泄漏。QOGI系統(tǒng)則能多維度定量檢測400余種化合物，且能隨時間呈現(xiàn)滾動平均泄漏率，提供更全面洞察；

★在安全性上，TVA與BHFS常需檢測人員冒險接近泄漏源，而QOGI系統(tǒng)則可以遠程監(jiān)測，大大降低了作業(yè)風險；

★易用性與維護方面，QOGI系統(tǒng)簡化操作，減少人力依賴，相較于TVA頻繁校準與BHFS繁瑣密封，更為高效準確；

★環(huán)境適應(yīng)性上，QOGI系統(tǒng)內(nèi)置算法綜合考慮多種因素，確保數(shù)據(jù)準確可靠，優(yōu)于易受干擾的TVA與傳感器受限的BHFS；

總之，QOGI系統(tǒng)在定量能力、安全性、易用性及環(huán)境適應(yīng)性上均領(lǐng)先，是石油化工、天然氣等企業(yè)氣體泄漏檢測的優(yōu)選。

定量光學氣體成像的工作流程

遠距離檢測氣體泄漏并定量分析泄漏量是QOGI的一大優(yōu)勢。在遠處使用FLIR OGI熱像儀時，有三個因素使熱像儀能夠?qū)崿F(xiàn)氣體的可視化。

紅外（IR）吸收原理α(λ)：為了讓OGI熱像儀檢測到氣體，該氣體在紅外特定波長的吸收峰值必須與熱像儀的光譜范圍相匹配?，F(xiàn)在，我們知道近400種化合物的“響應(yīng)因子”（RF），這個RF就像是一個指標，告訴我們哪種氣體能被哪種紅外熱像儀“看到”。而且利用這個RF，我們還能調(diào)整測量方法，這樣只用校準一次，就能測多種氣體。

RF還能幫我們比較不同氣體在相同觀測波長下的吸收率靈敏度。比如說，丙烷的RF是1，作為標準。如果另一種氣體的RF是0.3，那就意味著它的靈敏度只有丙烷的30%。如果某個氣體的RF小于0.1，那么OGI熱像儀可能就很難“看到”它，就像它在隱身一樣。

溫差ΔT很重要：要想讓OGI熱像儀捕捉到微小的氣體泄漏，泄漏氣體和周圍環(huán)境之間得有明顯的溫度差。這個溫差ΔT越大，熱像儀上顯示的氣體流動就越清晰。對于QOGI技術(shù)來說，溫差大意味著信號更清晰，測量也就更準。

所以，用QOGI時，得多換幾個角度看看泄漏，找個溫差最大的位置。最好能讓泄漏氣體和背景之間的溫差達到2°C以上。總的來說，溫差ΔT是確保測量準確的關(guān)鍵。

熱圖像顯示了氣體從熱背景(墻壁)移動到環(huán)境溫度背景(圍欄)過程中溫差的影響

氣體濃度?：為了讓QOGI成像，圖像里得有超過系統(tǒng)能檢測到的最低濃度的氣體。QOGI的特長是，在氣體存在的前提下，它能把其他影響因素（比如波長和溫差）都考慮進去，準確算出氣體的量。這樣一來，不管測量條件怎么變，只要氣體濃度一樣，測出來的結(jié)果就一樣。

QOGI可以產(chǎn)生兩種類型的結(jié)果：單位路徑長度濃度，以像素級的ppm-m為單位，以及質(zhì)量或體積泄漏率（例如克/小時或升/分鐘）。

質(zhì)量或體積泄漏率需要進一步的算法過程，以將像素級的測量值匯總成總體泄漏影響，該算法還將影響質(zhì)量或體積泄漏率測量的距離和風力因素考慮在內(nèi)。

定量光學氣體成像的運行模式

QOGI有兩種運行模式：實時檢測和Q模式操作。如果你選擇實時檢測，那就很簡單了，只需把專用的平板電腦（里面已經(jīng)裝好了分析氣體的軟件）直接連到你的FLIR OGI熱像儀（G620、GFx320和Gx620等）上，馬上就能開始對泄漏進行實時分析和測量了。

在Q模式下，你可以先把拍攝的視頻保存在熱像儀里，等需要的時候再用。之后，你可以輕松地把這些視頻文件下載到平板電腦上，后期慢慢分析泄漏的情況。

平板電腦作為即插即用設(shè)備，專為FLIR OGI熱像儀設(shè)計，無需校準且不受元件退化影響，實現(xiàn)了QOGI無縫對接，但使用時需三腳架穩(wěn)定熱像儀以避免移動或抖動影響性能。

｜Teledyne FLIR｜

FLIR是Teledyne Technologies旗下子公司，是國防和工業(yè)應(yīng)用智能傳感解決方案的優(yōu)秀領(lǐng)先者，在全球擁有約4000名員工。公司成立于1978年，一直專注于設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)、營銷和推廣用于增強態(tài)勢感知力的專業(yè)技術(shù)。通過紅外熱成像、可見光成像、聲波成像、視頻分析、測量和診斷以及先進的威脅檢測系統(tǒng)，幫助專業(yè)人士做出更好、更快的決策，拯救生命，改善生活。