天然气多组分检测仪

3月17日，“智能传感器”重点专项“跨地域复杂油气管网安全高效运行状态监测传感系统及应用”课题“高精度多组分气体检测传感器研制”启动会在安光所召开，会议由张志荣研究员主持。 　　项目承担单位国家石油天然气管网集团有限公司陈朋超教授级高工、课题承担单位中科院合肥物质院张志荣研究员、课题参与单位国家石油天然气管网集团有限公司科学技术研究总院蔡永军副总监等相关科技人员20余人通过线上线下形式参加了交流会。 　　课题负责人张志荣研究员就承担的研究任务、总体目标、实施方案、研究队伍等进行了汇报。该课题主要针对油气管网微小泄漏感知能力不足、特殊场景传感器缺乏、区域站场泄漏逃逸不明晰等痛点及热点问题，以集成探头研发、激光吸收光谱技术、组网方式等研究内容为核心，建立两类型高性能传感系统，为构建管网传感器及系统综合试验平台，开发管网智能传感系统数字化应用平台，建立管网状态感知指标体系和传感器谱系提供技术支持，并在中俄和中缅油气管道的多个典型场景进行示范应用，为全面实现管网状态监测水平的提升和管道感知技术的自主可控贡献力量。 　　与会人员听取了汇报后，针对目标、任务和实施方案进行了深入且细致的讨论，充分肯定了实施方案的可行性，并针对涉及的中俄、中缅管道及站场的示范应用情况作了详细的讲解和分析，希望所研发的多类型传感器能够在多个场景形成突出的特色应用，解决现场亟需的技术难题，以切实行动贯彻习近平总书记“打造平安管道、绿色管道、发展管道、友谊管道”的重要指示要求。会后，与会人员还参观了超导托卡马克大科学装置。 　　“跨地域复杂油气管网安全高效运行状态监测传感系统及应用”项目，由国家石油天然气管网集团有限公司、中科院合肥物质院、哈尔滨工业大学、沈阳仪表科学研究院有限公司、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、国家管网集团西南管道有限责任公司、山东微感光电子有限公司、中科院金属研究所、中国石油大学(北京)、国家管网集团北方管道有限责任公司等优势研究机构联合承担。

有效监测才能严格治理，看多组分气体监测仪如何应对环境空气污染！ 2020 China 挥发性有机物污染防治科技大会现场精彩回顾 挥发性有机物(VOCs)种类繁多，对人体健康和生态环境危害巨大，是较为复杂的一类污染物。VOCs China 2020是我国专注于VOCs污染防治领域的全产业链、供应链的专业展览会，最大范围荟萃国内外VOCs污染综合整治产业链上下游的先进技术、工艺、材料和装备等进行展示与合作。 天津润泽环保惊艳亮相展会现场，所携产品与解决方案备受瞩目，实现了信息技术与环保产业的深度融合。 01 监控污染明星产品 面对日益严重的环境空气污染问题，只有及时有效的实时监测污染情况，获得真实可信的数据，才可以为环境管理者提供制订管理措施的依据。 多组分气体监测仪：一款用于检测工业有毒有害气体的仪器，检测气体种类选择范围包括硫化氢、氨气、甲硫醚、甲硫醇、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯、氮氧化物、臭氧、二氧化硫、氯化氢、氯气、TVOC等工业气体，可以基于这些污染气体浓度分析出臭气浓度OU值。 用户也可根据实际应用需求定制气体种类、数量及检测范围等。相比较传统的化学法气体检测系统，本仪器具有检测速度快、检测灵敏度高、检测参数多并种类选择灵活、操作简便、系统维护量少等特点，逐步成为环境检测站、工业园区、大型化工制药企业等应对环境空气污染监测的必要的气体检测设备。 02 天津润泽环保技术团队 天津润泽环保科技有限公司依托总部雄厚的研发实力、注重科技投入、超前的思维、完善的管理机制， 以其从容、自信的姿态在行业中勇往前行。倾力打造国家信任、客户满意的企业形象。 通过本次展会，天津润泽环保迎来了很多老伙伴，更结识了很多新朋友，我们希望能把这份缘分持续下去，一起为中国环保产业做出贡献。感谢大家的关注！

天然气中的H2S、H2O、CO2杂质形成的酸性水溶液，会对管内壁和容器产生腐蚀，会导致天然气流量测量不准，不仅使管线输送能力下降，更会造成严重的安全危害。 　　随着天然气工业的迅猛发展和天然气长输管线的建设，如何高效全面监控天然气传输过程，降低天然气杂质对天然气管道的影响，为贸易交接提供便利、法规遵从与过程管控，成为摆在天然气管线运营商和天然气供应商面前的难题与挑战。 　　传统方案比较复杂、效率不高且成本高昂，每种杂质检测都需要单独的分析仪、运维计划以及专门的操作、校验和维护技能。针对这些挑战和问题，ABB推出了创新性的天然气监测分析仪Sensi+，一台设备就可同时连续检测天然气流中的H2S、H2O、CO2杂质，助力用户贸易交接*、法规遵从和过程监控。 　　ABB Sensi+分析仪提供了一套创新性的天然气监测解决方案，可简化管道气体监测的操作与维护工作，降低成本。该解决方案通过单一设备，就能实时准确地分析天然气中的三种杂质(H2S、H2O、CO2)，从而实现更安全、更简便、更高效的天然气监测。此外，该设备能快速响应，及时应对过程波动，有助于减少污染物和甲烷排放。Sensi+分析仪采用ABB成熟的激光分析技术(离轴积分腔输出光谱)可消除无效读数，并提供快速响应，以实现可靠的过程控制。Sensi+分析仪为远程监控和危险区域应用而设计，性能先进且拥有成本低。 　　ABB测量与分析业务单元分析仪业务线全球负责人Jean-Rene Roy指出： 　　凭借创新性的Sensi+以及ABB一系列天然气色谱仪产品，ABB可以为客户提供全面的天然气监测解决方案。该解决方案将组分检测与杂质检测整合于一套紧凑的、模块化的、可靠的系统之中。Sensi+分析仪可满足客户贸易交接*需求，较大地减少管道基础设施内部的腐蚀问题，避免资产遭受损坏。 　　Sensi+检测所需的样品流量是其他技术所需的六分之一，可减少该分析仪的总体碳排放和天然气逸散。这一点反映出，ABB致力于助力减少碳排放和支持关键行业的可持续运营，以实现低碳社会。 　　天然气管线运营商需要高效管理其安装的分析仪器，确保这些设备的可靠性、系统集成性和设备性能表现，以便于贸易交接、减排和过程控制等。可满足危险区域需求的Sensi+分析仪只需简单的壁挂式安装就可和管道对接，无需进行复杂的系统吹扫。完成安装和标定之后，该分析仪即可在现场实现快速可靠的检测，无需校准。 　　Sensi+分析仪包含ABB AnalyzerExpert™功能，可直接从该设备获得专业人员的指导操作。这些功能包括内置自诊断、自动的激光光束锁定、实时交叉干扰补偿和健康监测。

天然气中的H2S、H2O、CO2杂质形成的酸性水溶液，会对管内壁和容器产生腐蚀，会导致天然气流量测量不准，不仅使管线输送能力下降，更会造成严重的安全危害。随着天然气工业的迅猛发展和天然气长输管线的建设，如何高效全面监控天然气传输过程，降低天然气杂质对天然气管道的影响，为贸易交接*提供便利、法规遵从与过程管控，成为摆在天然气管线运营商和天然气供应商面前的难题与挑战。传统方案比较复杂、效率不高且成本高昂，每种杂质检测都需要单独的分析仪、运维计划以及专门的操作、校验和维护技能。针对这些挑战和问题，ABB推出了创新性的天然气监测分析仪Sensi+，一台设备就可同时连续检测天然气流中的H2S、H2O、CO2杂质，助力用户贸易交接*、法规遵从和过程监控。ABB Sensi+分析仪提供了一套创新性的天然气监测解决方案，可简化管道气体监测的操作与维护工作，降低成本。该解决方案通过单一设备，就能实时准确地分析天然气中的三种杂质（H2S、H2O、CO2），从而实现更安全、更简便、更高效的天然气监测。此外，该设备能快速响应，及时应对过程波动，有助于减少污染物和甲烷排放。Sensi+分析仪采用ABB成熟的激光分析技术（离轴积分腔输出光谱）可消除无效读数，并提供快速响应，以实现可靠的过程控制。Sensi+分析仪为远程监控和危险区域应用而设计，性能先进且拥有成本低。ABB测量与分析业务单元分析仪业务线全球负责人Jean-Rene Roy指出：凭借创新性的Sensi+以及ABB一系列天然气色谱仪产品，ABB可以为客户提供全面的天然气监测解决方案。该解决方案将组分检测与杂质检测整合于一套紧凑的、模块化的、可靠的系统之中。Sensi+分析仪可满足客户贸易交接*需求，较大地减少管道基础设施内部的腐蚀问题，避免资产遭受损坏。Sensi+检测所需的样品流量是其他技术所需的六分之一，可减少该分析仪的总体碳排放和天然气逸散。这一点反映出，ABB致力于助力减少碳排放和支持关键行业的可持续运营，以实现低碳社会。 天然气管线运营商需要高效管理其安装的分析仪器，确保这些设备的可靠性、系统集成性和设备性能表现，以便于贸易交接、减排和过程控制等。可满足危险区域需求的Sensi+分析仪只需简单的壁挂式安装就可和管道对接，无需进行复杂的系统吹扫。完成安装和标定之后，该分析仪即可在现场实现快速可靠的检测，无需校准。Sensi+分析仪包含ABB AnalyzerExpert™功能，可直接从该设备获得专业人员的指导操作。这些功能包括内置自诊断、自动的激光光束锁定、实时交叉干扰补偿和健康监测。 *符合本地法规要求

煤的气化是我国煤化工工业的重要组成部分，特别是在石油资源日益紧张的条件下显得更加重要。煤气成分的检测分析是气化炉优化控制的前提，也是煤化工行业其他工序的重要参数。此外，高炉、转炉，焦炉以及玻璃，陶瓷等工业领域也经常需要进行煤气成分的检测。本文将详细介绍一种采用新型的电调制多组分红外气体分析方法，配合最新发展的MEMS 技术热导 TCD 气体传感器以及长寿命电化学 O2、H2S传感器开发的集成化多组分煤气分析仪Gasboard-3100的技术应用。希望对你从事煤气成分检测有所裨益。1红外线多组分气体分析上图为 ndir 红外气体分析原理图：以 CO2分析为例，红外光源发射出1-20um的红外光，通过一定长度的气室吸收后，经过一个4.26μm 波长的窄带滤光片后，由红外传感器监测透过4.26um 波长红外光的强度，以此表示 CO2气体的浓度，如果在探测器端放置一种具备四元的探测器，并配备四种不同波长的滤光片，如CO2、CO、CH4以及参考的滤光片，就可在一台仪器内完成对煤气成分中 CO2、CO、CH4的同时测量。煤气分析仪Gasboard-3100红外测量部分技术在一体化的四元探测器上安装有四个不同的滤光片（CO2、CO、CH4、参考），可实现对三种气体的同时测量（如下图）。 滤光片一体化四元红外探测器2MEMS 技术热导 tcd分析目前国内H2分析大都采用双铂丝热敏元件制成的热导元件，体积大精度低，传感器的死区（dead space）大。煤气分析仪Gasboard-3100采用了国际最新发展的基于MEMS技术的TCD气体传感器，只需要加上合适的电压就可以输出一个与浓度对应的毫伏级信号。3电化学氧气、硫化氢分析在煤气成分分析中，O2是一个安全参数，有些时候H2S 也是一个重要参数。煤气分析仪Gasboard-3100采用了一种长寿命（6年）的电化学 O2传感器和H2S 传感器，该传感器实际上是一种微型电流发生器，配合高精度的前置放大电路，直接输出与浓度对应的电压进入仪器测控系统。4多组分煤气分析仪特点煤气分析仪Gasboard-3100包括用于CO、CO2、CH4的 NDIR 红外气体探测器，测量 H2的TCD热到探测器，O2、H2S 探测器；ADUC842测控系统及软件； ICD、键盘、打印机、气泵、以及报警等外部装置。电调制红外光源传统的红外气体分析仪采用连续红外热辐射型光源，如镍锘丝、硅碳棒等红外加热元件,其发出红外光的波长在2～15μｍ之间，由于其热容量大，通常采用切光片对光源进行调制。因此需要一个同步电机带动切光片旋转，其缺点在于存在机械转动。抗振性差，攻耗大，不适合于便携设备。其次为保证调制的频率，还需要严格同步的电机以及驱动电路，使得系统复杂化，成本也大大增加。煤气分析仪Gasboard-3100采用了国际上最新研制的一种类金刚石镀膜红外光源。该光源采用导电不定型碳（CAC）多层镀膜技术，热容量很低，因此升降温速度很快，其调制频率最高可以达到200HZ，新型电调制光源的使用，使得红外气体分析技术在仪器体积、成本、性能等方面都有实质性的提高。气体干扰校正从原理上讲，CO，CO2，CH4之间由于采用了特征波长，彼此测量间没有相互干扰，但是由于受当前滤光片生产工艺的限制，滤光片具有一定的带宽，CO 与CO2，以及 CO2与参考通道之间具有一定的干扰,因此成分之间具有一定的干扰，如果不加以校准，测量的误差将达到10% 以上，很难达到工业应用的要求，如按照单一标准气体 CO2标定后，如果通入不含CO2的70%的 CO进入仪器，CO2读数将达到7%左右。为了消除红外分析气体之间的相互干扰，煤气分析仪Gasboard-3100设置了10点标定程序，采用计算机算法得到了气体干扰校正方法，通过该方法的使用，可使CO、CO2、CH4的精度达到2%以上。研究表明，采用以往单一组分红外气体分析仪组成的煤气分析系统，如果直接采用测量读数，将可能得到不准确的测量结果。同时，煤气成分中的CO、CH4、N2、O2对 H2的测量准确性影响不大，主要是CO2的影响。通过大量实践证明，CO2对H2的影响是线性的，每1%含量的CO2将降低 H2含量为0.08%, 如果没有 CO2数据的校准，当CO2含量达到40%，则H2的误差将超过3%。这也充分说明，要想得到准确的煤气成分分析结果，各组分必须同时测量。测量流量控制虽然红外以及电化学气体分析在一定程度上受测量流量影响较少，但是对于 TCD 热导H2分析来说，气体流量的稳定直接关系到 H2的测量精度。为了保证测量流量的稳定，煤气分析仪Gasboard-3100采用了微型的柱塞气泵，将测量气体压缩到0.2mPa, 通过气体稳压和稳流阀后进入气体分析仪，这样可以将整个气体的测量流量维持在1L/min。流量的稳定在一定程度上，也提高了红外以及电化学气体测量的精度和稳定性。通过以上技术的采用，多组分煤气分析仪可以实现以下组分和精度的测量（表1），并已经应用在包括高炉、转炉、煤气发生炉等工业现场，取得了良好的成绩。表1：多组分煤气分析仪技术参数结论（1）通过采用新型电调制红外光源，省却了以往红外气体分析仪器复杂和昂贵的电机调制系统,大大降低了系统成本和功耗。实现了CO、CO2、CH4的同时测量。（2）通过采用MEMS 技术的 TCD 热导，以及长寿命的 O2、H2S 电化学气体传感器与红外气体测量的组分，实现了煤气多组分的同时在线测量。（3）红外测量组分间由于受滤光片带宽的限制，存在一定的相互干扰，通过计算机校正算法可以将组分的测量精度提高到2%以上，这也说明，以往单一组分的红外气体分析仪直接用于煤气分析，很可能造成测量数据不准确。（4）TCD 热导 H2分析必须进行 CO2气体的校准，否则将可能造成超过3%的误差。因此如果仅仅采用单一H2分析仪而没有其他气体气体的校准，以往组合式的煤气成分监测系统很可能得不到准确的测量数据。

天然气泄漏危害大！气体检测热像仪助力安全生产随着红外热成像技术的发展，检测气体泄漏的红外热成像仪G600C受到广泛关注。天然气在生产、储存、运输和配送过程中，极易发生气体泄漏事故。其无色无味肉眼无法察觉，泄漏后极易引发火灾、爆炸等严重安全事故。密封泄漏点难以检测，也存在检测人员与有毒气体近距离接触情况，极易发生人员伤亡事故。（红外热成像技术发展气体泄漏红外热成像仪G600C受到关注）传统气体泄漏检测方法是使用“嗅探器”技术，只能进行定点探测，不能做到全面覆盖。随着红外热成像技术的发展，检测气体泄漏的红外热成像仪受到广泛关注。气体泄露检测热像仪具有不停运、高效率、远距离、大范围、动态直观的显著优势，成为红外热成像气体检测技术的典型应用。 艾睿光电紧跟行业发展趋势与应用需求，自研高空间分辨率、高灵敏度、非制冷气体泄漏检测红外热像仪天玑G600C。（艾睿光电非制冷气体泄漏检测红外热像仪天玑G600C）当发生气体泄露时，通过气体泄漏检测红外热像仪G600C就能判断出泄漏位置以及规模，锁定泄漏点并及时报警，实现可视化天然气泄漏监测，同时满足测温需求；帮助运维人员及时采取相应的保障措施，最大程度地降低由泄漏造成的损失。 气体成像更清晰：当天然气泄漏时，气体检测热像仪G600C可以清晰地判读天然气泄漏的位置和规模，监测效果更清晰。泄露点精准定位：使用气体检测热像仪G600C拍摄区域的全景图像，帮助检测人员看到挥发性气体的泄漏，迅速地锁定泄漏源位置，及时修复，确保安全，提高效率。泄露事件可追溯：具备事件记录能力，及时保存泄漏事故信息，自动进行报警抓图、视频录像，实现泄露事件的全过程监测，为事件分析研判提供清晰可靠的视图信息。气体泄漏检测红外热像仪G600C气体检测和温度测量模式●3.5寸触摸液晶屏获得640×512高分辨率红外图像后，可在液晶屏上观测更多细节●气体检测、温度测量二合一搭载红外热成像机芯，采用InfiRay自研高灵敏度非制冷红外探测器，集成领先的气体成像算法，产品满足行业应用的不同需求●气体检测增强气体探测灵敏度≤0.001mL/s，增强气体检测效果●点/线/区域测温用户可根据需要选择测温目标●多种图像模式细节增强、红外、可见光、画中画、融合，让场景细节更清晰●激光指示，快速定位目标内置激光指示器，帮助您快速定位被测目标●可检测气体种类多样甲烷、一氧化二氮、二氧化硫、苯酚、丙烯酸乙酯、丙烯酸异辛酯、R13、R13B1、R123、R125、R134A、R417A、R422A、R508A 除了应用在天然气泄漏检测外，G600C还可以用于气体的储存和输送环节，包括储藏罐、输送管道、各类阀门等，实时监测这些数量庞大且构造复杂的各种设备的破裂、泄露等隐患故障。 艾睿光电致力于为用户提供更安全、更高效的气体泄漏检测方案，让检查人员能更快速地检测瞬时排放和泄漏，立即查明泄漏源并实施修复，杜绝安全事故的发生，既保证了企业的财产安全，同时保证了企业员工的人身安全。

☆ 导读 ☆现阶段，能源紧张已成为影响和制约全球发展的关键问题，当前的俄乌局势更加凸显了能源问题对全世界的影响。2021年10月11日国家市场监督管理局和国家标准化管理委员会发布了GB/T 11060.10-2021 《天然气 含硫化合物的测定 第10部分：用气相色谱法测定硫化合物》标准，2022年5月1日正式实施，并替代原来的2014年版本。其中一项重要的变化是0.1~600mg/m3（以硫计）总硫的测定，并规定：通过将不同硫化物的硫含量进行加和，得到总硫含量。天然气中的硫化物杂质对其运输、存储和使用安全及环境均会产生不利影响，不仅会腐蚀设备、污染环境，还会危害人体健康。含硫化合物的种类不同其危害也不尽相同，对于天然气中含硫化合物的测定，岛津硫化学发光检测器（SCD）不仅具有灵敏度高、重复性好、操作简单等优点，还具有硫等摩尔响应、无基质淬灭、自动化程度高等优势，助您轻松应对新标准！ ☆ 天然气中含硫化合物的危害 ☆天然气的主要成分是甲烷，来源于常规油气田开发出来的天然气、页岩气、煤层气等。2019年天然气储量数据来源：煤层气行业深度研究报告：“双碳”政策下，如何打造盈利新模式？ 我国天然气需求量对外依存度达40%，进口液化天然气(LNG)占中国天然气进口量的60%以上，以澳大利亚占比最高。 数据来源：左图2021年中国液化天然气产量、进出口及需求现状分析，全球最大的LNG进口国_我国_华经_液化，右图2021年我国油气进口来源国分布 - 知乎 天然气中可能的硫化物有硫化氢、氧硫化碳、二氧化硫、甲硫醇、乙硫醇、叔丁硫醇、甲硫醚、乙硫醚、甲基乙基硫醚、四氢噻吩等，这些硫化物对运输、储存和使用安全及环境均会产生不利影响。当其作为燃料不仅会腐蚀输送管道和燃具，而且燃烧后的尾气或者废气还会造成人员中毒，排放到大气中也会引起环境污染；当其作为化工行业的原材料不仅会腐蚀储存容器和反应装置，更会导致贵重的催化剂中毒而失去活性。因此准确检测出天然气中的硫化物含量是非常必要的。 ☆ 新标来袭，岛津方案助您从容应对 ☆天然气作为经济环保的绿色能源和化工原材料倍受关注，在我国的能源安全中越发重要。新标准GB/T 11060.10-2021 《天然气 含硫化合物的测定 第10部分：用气相色谱法测定硫化合物》中介绍GC-FPD、GC-PFPD、GC-MSD、GC-SCD等不同检测器用于0.1~600mg/m3范围内硫化物检测的分析方法。其中，GC-SCD（硫化学发光检测器）方法对硫具有等摩尔响应的特性，在总硫分析方面具有独特的优势，所以得到了大家的广泛认可。 图1. Nexis GC-2030 SCD l 分析条件 标准气体：甲烷中微量硫化氢、氧硫化碳、甲硫醇、乙硫醇、甲硫醚、二硫化碳、叔丁硫醇、甲基乙基硫醚、乙硫醚、四氢噻吩10种硫化物混合标气。浓度1.0mg/m3天然气中硫化物混合标气进样1.0mL 分析，典型谱图如下：图2. 浓度1.0mg/m3天然气中硫化物标气谱图（1硫化氢、2氧硫化碳、3甲硫醇、4乙硫醇、5甲硫醚、6二硫化碳、7叔丁硫醇、8甲基乙基硫醚、9乙硫醚、10四氢噻吩） l 标准曲线和检出限5瓶混和标气浓度以硫计分别为：1.0mg/m3 、3.0mg/m3、5.0mg/m3、15.0mg/m3、20.0mg/m3。硫化物混合标气重复进样4次，各组分面积重复性均优于1.0%，相关系数R值除甲硫醇和乙硫醇为0.9998外其余8种硫化物都大于0.9999。选择了其中3种硫化物的标准曲线展示见图3。各硫化物的检出限见表1。 图3. 天然气中3种典型硫化物标准曲线表1. 天然气中10种硫化物检出限☆ 结语 ☆“十四五”期间将是我国天然气工业的大发展时期，天然气产量到2025预计达到2500亿方，天然气勘探开发将迎来新的发展。岛津Nexis GC-2030 SCD色谱仪助您轻松应对GB/T 11060.10-2021《天然气 含硫化合物的测定 第10部分：用气相色谱法测定硫化合物》标准，确保天然气的生产安全、使用安全、运输安全。 本文内容非商业广告，仅供专业人士参考。

天然气是指自然界中天然存在的一切气体，包括大气圈、水圈、和岩石圈中各种自然过程形成的气体（包括油田气、气田气、泥火山气、煤层气和生物生成气等）。在石油地质学中，通常指油田气和气田气，其组成以烃类为主，并含有非烃气体。 作为重要的化学燃料之一，在天然气的大宗买卖交易中心，价格与其能量含量密切相关，所以天然气的组成和热值测定成为了天然气生产、配送、销售中的重要环节。 天然气的主要成分是甲烷，其他组分有不同含量的永久性气体（氧气、氮气、二氧化碳等）以及其他烃类化合物等。不同来源的天然气虽然组分基本相同，但其含量差别较大。岛津提供完善的天然气分析解决方案，为用户提供准确可靠的分析结果。 方案设计● 满足标准GB/T 13610-2020。● GC主机、双TCD检测器、三阀七柱分析系统。● Nexis GC-2030、GC-2014、GC-2014C多种机型自由选择。 优势● 兼顾煤制天然气中一氧化碳检测需求。● 双TCD通道，组分全量程分析。● 可选配热值软件，轻松实现热值数据分析。● 交钥匙解决方案，出厂设备随机带原厂方法文件、数据等相关资料。 流路图天然气分析流路图 色谱图TCD1通道色谱图TCD2通道色谱图 注：岛津可根据用户需求提供定制化分析方案，具体可联系当地营业。

近日，镇江市计量检定测试中心在线气相色谱仪（天然气型）检定装置，通过中国计量科学研究院考核专家建标考评，成为全省首家、全国第3家建立该装置计量标准的计量技术机构。天然气作为清洁能源在我国能源使用中的占比不断上升，2021年在我国能源结构中的占比9.6%，直接关系我国碳排放碳中和战略目标的实现。采用在线气相色谱仪分析天然气组分，通过组分数据计算发热量，是获取长输管道天然气热值数据的主要方式。目前，在国内大中型天然气贸易计量站中，在线气相色谱仪已成为必不可少的计量设备。中国计量科学研究院考核专家、市行政审批局相关负责人、市计量中心建标相关人员通过视频会议方式开展了考评。中国计量科学研究院考核专家李春瑛审查认为计量器具配备符合技术规程要求，文件集格式规范、内容齐全，人员能力高、操作过程规范，对此次建标工作给予了高度评价。此次工作同时开创了疫情之下建标考核的新模式，通过操作视频、会议录制等方式进行，形成了一套完整的网络考评机制，可在全国计量系统内复制推广。该计量标准的建立完善了我省的天然气能量计量量值溯源与碳计量检测体系，为江苏省天然气公司、国家管网西气东输公司等大型天然气储运企业的能量计量工作提供计量技术支撑，服务于国家天然气的公平、公正贸易，有效助力碳排放碳中和战略目标在我省的推进实施。

由中国测试技术研究院化学研究所与四川中测标物科技有限公司共同完成的科技创新项目——《微痕量多组分气体标准物质制备新技术研究及应用》荣获了2019年度中国计量测试学会科学技术进步一等奖。据了解，该项目不仅实现了高活性、易腐蚀微痕量多组分气体标准物质及其制备技术的自主可控，还实现了多种产品的进口替代，并创造间接经济效益近千亿元，具有十分重要的经济社会效益。那么，什么是“微痕量多组分气体标准物质”？该项目有哪些创新？为何能取得如此大的经济效益？我国微痕量多组分气体标准物质的研发情况是怎样的？仪器信息网近期采访了中国测试技术研究院化学研究所副所长潘义，请他就以上问题进行了解答。 中国测试技术研究院化学研究所副所长 潘义仪器信息网：您能具体介绍下“标准物质”的概念以及何为“微痕量多组分气体标准物质”么？潘义：标准物质是具有准确量值的测量标准，具有足够均匀和稳定的特性，可以用来定性或定量。标准物质可以是单一的或混合的气体、液体和固体，气体标准物质是标准物质的重要组成部分。作为测量参考标准，标准物质是用于测量过程控制和测量结果评价不可缺少的工具，是建立一致可比的全球测量互认体系的物质基础和保障。在公平贸易、医疗卫生、环境监测、能源化工、先进制造，航空航天、安全防护、应急救灾和科学研究等国民经济的众多领域，每天都要进行千千万万次测量活动，这些测量活动中有80%都需使用标准物质以确保检测数据准确可靠。标准物质的技术水平直接影响到检测数据的质量，是确保检测数据准确可靠的“标尺”与“砝码”，是产品质量保证的源头，是确保测量结果可靠与国际互认的核心与关键。微痕量多组分气体标准物质是指量值在10-9至10-6数量级、组分数较多的一类气体标准物质。微痕量多组分气体标准物质的研制及其应用，对于统一我国气体分析量值体系，推动新的检测技术进步和确保产业的高质量发展，都具有十分重要的意义。仪器信息网：您能介绍下“微痕量多组分气体标准物质制备新技术研究及应用”这一项目的研究背景么？潘义：随着科学技术的迅猛发展，应用技术研究也有了长足进步，这也给全球标准物质研究带来挑战，即标准物质的定值特性已经由单一组分向多组分，常量、微量向痕量、超痕量转变，以满足越来越多样的应用需求。挥发性有机物、硫化物、氮氧化物、氨气、氯气、氯化氢、氟化氢等气体成分是环境监测、能源化工、医疗卫生、汽车制造、集成电路等国民经济领域重点监测的物质，具有含量低、组分多、易吸附、易腐蚀等特点。标准物质是确保这些气体组分监测数据准确可靠的“标尺”与“砝码”，但高精确度、高稳定性微痕量多组分气体标准物质的制备一直是我国的技术瓶颈，长期以来该类产品大部分依赖进口，受制于人。作为专业的国家级气体计量技术机构，我们有责任和义务开展科技攻关，解决这个“卡脖子”问题。本项目主要目标就是攻克微痕量多组分气体标准物质制备关键技术难题，研制出高质量的气体标准物质产品，替代进口，建立批量化生产线，并进行推广应用。仪器信息网：请问该项目主要取得了哪方面的创新？潘义：项目的突出技术创新体现在以下两个方面：首先是在宽沸点多组分精确制备技术方面取得了创新。我们克服了传统制备技术在转移过程中原料残留不均匀引起称量定值不准确的技术难题，在国内首次实现单个液体原料按照饱和蒸气压由低到高依次转移，大大提高了制备精度，降低了称量不确定度。其次是解决了铝合金气瓶内壁惰性化处理技术。项目组突破了高分子材料涂覆和金属镀层铝合金气瓶内壁处理技术，在国内首次攻克了微痕量多组分高活性组分（挥发性有机物、硫化物、氮氧化物、氯气、氯化氢、氟化氢等类）在气瓶中吸附严重和无法长期稳定存储难题，与普通气瓶相比，显著提升痕量活性气体的存储稳定性。此外，我们还在全惰性无死体积进样分析技术方面进行了集成创新，显著缩短了痕量吸附性、腐蚀性气体分析的系统吹扫稳定时间，降低了分析过程引入的不确定度；我们在产业化方面也进行了集成创新，项目组率先开发了气体标准物质智能化配气管理系统，实现条码管理生产流程，避免人为查找，进度可控；单组分标气制备效率可达到人均每天60瓶；还可自动生成原始记录和证书报告，自动计算定值，形成完整的产品质量追溯体系。这些产业化创新工作都是围绕提高产品质量和生产效率进行的。 仪器信息网：目前该项目取得了哪些研究成果？主要有哪些应用？该项目的完成具有哪些重要意义？潘义：项目取得国家一级标准物质2种，国家二级标准物质24种；制修订国家标准5项；取得授权发明专利和实用新型专利各1项；发表科技论文10篇；项目成果总体达到国内领先，部分成果填补国内空白，达到国际先进水平。项目的标准物质成果在计量校准、环境监测、能源化工、仪器研发和科学研究等行业得到了广泛应用，主要用于量值传递、生产过程质量控制、产品质量检测、仪器研发以及支撑标准制修订等方面。具体来讲，主要体现在以下几个方面：首先，项目的研究成果大大完善了我国微痕量多组分气体成分检测量值溯源体系，研究工作及成果得到气体计量测试领域国内外同行广泛关注和认可；项目发展的技术及研究成果，在服务国家重大专项，支撑国家工程实验室建设方面提供了技术支撑；多组分微痕量的VOCs气体标准物质研究成果推动了我国环境空气VOCs在线监测体系的加快建立；天然气全组分气体标准物质为天然气“提质增效”，促进天然气行业高质量发展做出了积极贡献；项目的微痕量硫化物气体标准物质研究成果还解决了长期制约我国氢能领域10-9量级硫化物杂质准确计量问题，确保氢能相关气体成分量检测数据的准确可靠。该项目的完成意味着我国实现了高活性、易腐蚀微痕量多组分气体标准物质及其制备技术的自主可控，满足了我国环境监测、能源化工等重点行业的需求，确保了国家检测数据的量值安全。我们的标准物质产品打破了国外垄断，价格已降至进口产品的2/3以下，供货周期缩短至进口产品的1/3以内，产品已经远销国（境）外。近年来我国生态环境部所重点关注的39种、57种、65种、117种等系列环境VOCs气态污染物检测，以前大部分使用的是美国Linde、法国液空等国外气体公司的产品，造成我国VOCs检测数据的量值溯源性受制于人。很高兴的是我们在微痕量多组分VOCs系列气体标准物质方面已经完全替代进口，氮气中42组分挥发性有机物混合气体标准物质（GBW 08196）、氮气中57组分挥发性有机物混合气体标准物质（PAMS臭氧前体物，GBW 08808）等系列VOCs气体标准物质现在也已经相继取得国家一级标准物质定级证书，确保了我国环境监测相关数据的溯源性实现自主可控。多家知名跨国分析仪器公司的解决方案都转而使用本项目研发的标准物质产品，项目团队的标准物质成果已经得到了国际认可。仪器信息网：您能否谈一谈本项目团队在标准物质国际互认方面所做的工作？潘义：作为建立化学测量最有效的工具，标准物质可以保证检测结果的准确性和溯源性。同时，标准物质也是全球测量互认体系的支撑。英国国家物理实验室（NPL）在微痕量多组分气体标准物质研究领域处于世界领先水平，其研发的30组分臭氧前体物VOCs气体标准物质被选择作为世界气象组织（WMO，World Meteorological Organization）的基准气体标准物质。项目团队分别于2016年和2018年与NPL进行了两次标准物质计量比对（制备比对），分别是1×10-6 mol/mol氮中42组分VOCs气体标准物质和0.1×10-6 mol/mol氮中30组分VOCs气体标准物质，两次比对结果En值均小于1，取得很好的国际等效度。正是通过积极参与国际比对，确保了多组分微痕量VOCs气体标准物质的国际等效，继而为社会提供更加准确可靠的测量结果溯源共享服务，实现“更准确、更高效、更广泛”的测量。在标准物质计量比对方面，下一步我们将按照国家市场监管总局关于加强计量比对的指导意见要求，加大力度持续开展环境保护、产品质量安全、医疗卫生、安全生产、食品安全等领域密切相关的重点气体标准物质的国际国内计量比对，为服务国家产业高质量发展做出积极贡献。仪器信息网：请问贵团队下一步的研究重点是什么？潘义：我们团队一直以来都是围绕气体成分量的测试计量技术与标准化开展研究工作，建立和完善相应的气体成分检测量值溯源体系。项目组下一步主要工作是加快完善环境监测、能源化工等重点领域所需要的气体标准物质体系，以满足行业高质量发展的要求；同时紧跟国际前沿气体计量研究方向，建立超低含量（10-12数量级）气体成分量检测溯源体系，开发超低含量气体成分量的测试计量技术完整解决方案，满足氢能与燃料电池、航空航天等行业的超精密测量需求。

长逾8000公里世界最长！4000亿美元的“元首项目”，2019年12月2日下午，来自俄罗斯的天然气通过中俄东线天然气管道正式进入中国，揭开了我国天然气供应新的篇章，实现天然气进口多元化，进一步改善能源结构，对于保障我国能源安全具有重要意义。管道绵延几千公里起点黑龙江黑河、途径吉林、内蒙古、辽宁、河北、天津、山东、江苏、上海9个省区市，管道的运行将有助于沿线城市环境改善及天然气相关产业的发展。 天然气主要存在于油田、气田、煤层和生物生成气中，主要成分为CH4，还有少量的C2-C6烃类、H2、O2、N2、CO、CO2和H2S等无机气体。其中天然气组分及热量的计算、H2S的测定关系交易价格及运输应用安全，为天然气检测的核心指标，岛津专用天然气分析仪器和硫化物分析仪携手黑河首站，高效进行关键检测项目的分析，筑牢国门质量安全防线。 国门第一站 — 黑河首站黑河首站是中俄东线天然气跨境管道的国门第一站，肩负着增压和计量两大重要任务。负责接收上游来自俄罗斯的天然气，并输送至下游分输压气站，确保正常流量。 中俄东线天然气管道全线投产后，我国每年计划从俄罗斯引进天然气将达到380亿立方米。如此体量的天然气，计量成为黑河首站另一个核心问题，黑河首站不但需要对国家强制的检测指标检测，还要对中俄计量协议规定的检测项目进行取样检测，判断天然气组分是否符合要求，进一步完成与俄罗斯站场和黑河首站在线检测分析数据的比对，筑牢国门质量安全防线。 ? 关键检测指标目前我国天然气质量必须符合GB/T17820-2012《天然气》国家标准，标准中对天然气高位发热量、总硫、硫化物、二氧化碳和水露点等指标都有严格规定。尤其发热量、硫化氢的分析关系产品交易价格及安全性，属于天然气计量的核心指标。 ? 岛津系统气相成为黑河首站检测主力军岛津公司积极配合中俄天然气管道项目，与黑河首站积极展开合作，并结合多年石化方面的分析经验，助力黑河海关完成天然气质量的把控。本次黑河首站主要配备了岛津成熟的天然气分析仪和硫化物分析仪，分别完成天然气组分和硫化物的测定，并能准确完成热值计算。? 标准天然气分析标准化的天然气分析仪可完全满足GB/T13610和GB/T 11062基本要求，完成对天然气详细组分分析的同时完成对高位发热量的计算。采用岛津三阀六柱系统，双热导检测器(TCD)完成天然气分析。流路图如下所示。• 典型天然气色谱图? 硫化物分析岛津公司目前可以提供多种硫化物检测方案，配有专用的火焰光度检测器（FPD）、脉冲火焰光度检测器（PFPD）和硫发光检测器（SCD）供用户选择，可满足不同样品中硫化物检测灵敏度的需求。其中本次黑河海关配备的是岛津全新的SCD检测器和FPD检测器，通过两种选择性检测器的搭配使用，实现天然气中高、低含量硫化物的测定。 • 岛津SCD检测器集智能化操作、高稳定性、超高灵敏度、易于维护等特点与一身，轻松实现ppb级别硫化物的测定； • 典型色谱图• 配备全新结构喷嘴和先进双聚焦系统的FPD检测器，不但维护便利，也可实现高精度高灵敏度分析； • 典型色谱图天然气分析是石化、能量交易中很重要的色谱分析项目，针对不同蕴藏状态的天然气，根据分析要求，岛津可提供的不同的解决方案，除上述常规天然气分析方案外（25min），还可提供快速天然气分析（10min）、超快速天然气分析（5min，使用岛津特有BID检测器）以及扩展天然气分析方案，客户可根据不同需求咨询岛津分析中心系统气相组。 撰稿人：彭树红

天然气产业是四川省优势产业，也是保障国家能源安全的重要组成部分。天然气高位发热量是天然气品质的重要质量指标，其检测结果直接关系到贸易结算的公平公正。　　由中国测试技术研究院化学研究所研制的“天然气能量计量用13组分混合气体标准物质”，明确给出了包含甲烷在内的13组分定值和不确定度，作为“测量砝码”，进一步完善了我国天然气能量计量溯源体系，保证了测量结果的量值统一与准确可靠。　　目前，以上标准物质已通过国家标准物质定级审查，并取得国家二级标准物质定级证书GBW(E)063366，证字第4882号。中国测试技术研究院(以下简称中测院)是四川省人民政府直属公益二类科研事业单位，是集法定计量技术机构、第三方检测与校准机构、测试技术与标准研究机构三位一体的国家级综合性研究院。　　除开展计量科学及应用技术研究外，中测院面向全社会企事业单位开展计量检定校准、产品检验检测、工程测试与评价等，为企业保障和提升产品质量以及技术创新提供技术服务；受政府委托承担计量检定、计量比对、产品抽检、型式评价等法制计量工作，为政府履行监督职能，依法科学行政提供技术支撑。

本文简述了天然气能量计量的基本原理，同时介绍了两种不同原理的天然气热值测定方法，并对其进行了分析比较。 GB 12206-90给出了我国城市燃气热值的定义：每标准立方米（0℃，101.3KPa）干燃气完全燃烧时产生的热量。当此热量包括烟气中水蒸气凝结而散发的热量时，称为高位热值，反之称为低位热值。 纵观近年来的发展情况，我国天然气能量计量工业历经多年积累，不断取得进步，并逐渐与国际接轨，对整个天然气产业的发展做出了不小的贡献。 笔者将介绍两种天然气热值的测定方法：一种为使用热量计直接燃烧测定天然气的热值(简称直接法)，另一种为利用气体成分分析仪分析得到天然气组成数据，并由此计算其热值(简称间接法)。1、水流式热量计 水流式热量计是国内较为常见的一种直接法燃气热值测量设备，它主要由热量计主体、湿式流量计、皮膜调压器、钟罩水封式稳压器、燃气增湿器、空气增湿器及燃烧器等组成。 其测量热值的原理基于传统的燃烧样气法，用连续水流吸收燃气完全燃烧时产生的热量，根据达到稳定时的经过热量计的水量和水流温升计算出燃气的测试热值，再将测试过程中各种必须考虑的修正值换算至标准状况下的燃气热值。如此测得的燃气热值称为高位热值，也称为总热值或毛热值。高位热值减去其中冷凝水量的气化热值即该燃气的低位热值。 该类设备的缺点是需要进行庞杂的实验工作，这也是为什么它不被用于日常测量，而仅用于特殊需求中。水流式热量计 目前在天然气管道现场使用的热值测量设备，主要为气相色谱仪和红外分析仪，下面将分别对其工作原理及特性进行介绍。2、气相色谱仪 色谱仪利用色谱柱先将混合气体分离，然后依次导入检测器，以得到各组分的检测信号。按照导入检测器的先后次序，经过对比，可以区别出是什么组分，根据峰高度或峰面积可以计算出各组分含量。 通常采用的检测器有：热导检测器，火焰离子化检测器，氦离子化检测器，超声波检测器，光离子化检测器，电子捕获检测器，火焰光度检测器，电化学检测器，质谱检测器等。 由于气相色谱仪是以分离为基础的分析技术，所以它往往多用于实验室，需要高纯H2作为载气，且对操作仪器的人员要求较高。此外，气相色谱仪虽然分析精度高，但往往取样误差大。气相色谱分析原理3、红外分析仪 另一种测定热值的分析法是利用光谱测量。红外分析仪基于气体对红外光吸收的朗伯-比尔定律，一般由电调制红外光源、高灵敏度滤光片、微型红外传感器及局部恒温控制电路组成。使用几种已知热值的燃气的吸收光谱，可以对这种仪器进行校准。红外分析仪结构简单，操作方便，对操作人员的要求比较低。双光束红外分析原理 目前我国微型红外传感器技术已经颇为成熟，能够实现不同浓度混合气体的高精度测量。如国内自主研发的便携红外天然气热值分析仪Gasboard-3110P，采用先进的NDIR技术，测量精度达1%FS左右，可同时准确测量CH4和CnHm气体浓度，并自动计算、显示燃气热值。其便携式机身设计，既适用于工业现场测试，也满足于实验室气囊取样分析。值得一提的是，该仪器通过电池电量智能化管理，可避免仪器在低电量条件下工作。便携红外天然气热值分析仪Gasboard-3110P 由下图可见，四种短键烃的吸收光谱交叉干扰较多（3.3μm），一般仪器难以精确测量。Gasboard-3110P采用双光束红外方法，使乙烷、丙烷、丁烷对CH4的影响可以忽略，并通过添加一个CnHm传感器直接测量CnHm，从而实现同时准确测量CH4和CnHm气体浓度。四种短链烃的红外吸收光谱4、结语 随着国家标准GB/T 22723-2008《天然气能量的测定》的正式实施，我国天然气的计量方式开始由体积计量向能量计量转变。能量计量在一定程度上能消除体积计量时因计量参比条件不同而引起的价格争议，更能充分的体现出天然气作为燃料的真正使用价值，因此由流量计量方式向能量计量方式过渡是中国天然气计量发展的必然趋势。 在仪表选型迈向多元化的今天，如何准确有效的进行天然气计量，对整个天然气产业至关重要。通过探讨不同技术的燃气热值计量设备的在天然气服务体系中的适应性，可以看到，水流式热量计及气相色谱仪由于操作繁杂而难以广泛应用于日常管道测量；红外气体分析技术既可以在线连续测量，也可便携使用，并且相较于气相色谱分析法具有无耗材、使用成本低等优势，因而是天然气热值测量的优选方法。（来源：微信公众号@工业过程气体监测技术）

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近日，我市第一家商业检测中心达州联信清洁汽车及化工产品检测中心在达州市天然气能源化工产业区正式开工建设，建成后，该项目将填补目前国内在天然气化工和LNG汽车及产业检测方面的空白。 　　据了解，该检测中心于今年7月在我市注册，整个项目拟投资3.5亿元，占地255亩，包含10条车辆检测线、6个化工检测实验室、2个研究所、1个LNG汽瓶开发中心和1个政府应急预案基础数据提供中心，能够满足全市化工、天然气及产品、煤及延伸产品、水泥及附加产品、矿及延伸产品等的化学成分检测和产品质量检测，检测的品种数量可达2500余项。 　　该检测中心建成后，能够满足全市每年15万辆至20万辆机动汽车(含清洁能源汽车和专用车辆)的安全技术检验检测，全市每年4000多辆机动车辆的CNG和LNG气瓶改装，除政府环保监测站以外的环境检测，如矿井中的瓦斯、作业区有毒有害成分的检测，水系安全检测等。还可与气象、环保等部门合作，建成抗灾救灾应急数据输入输出中心。据了解，该项目将于明年7月建成第一条检测线，到2013年7月，整个项目将全面建成。

1月12日，从国家市场监督管理总局和国家标准化管理委员会获悉，西南油气田公司牵头起草的四项天然气国家标准正式发布，其中两项标准涉及微痕量物质检测。GB/T 43502.1-2023《天然气 颗粒物的测定 第1部分：用光学法测定粒径分布》提出了采用光学法测定颗粒物粒径的取样流程、仪器操作参数设置、数据重复性和复现性处理等规范性方法，适用于天然气长输管道中颗粒物样品的提取、制样和粒径的测定。促进GB/T 37124-2018《进入天然气长输管道的气体质量要求》在全国范围内的实施，为天然气气质监控和管道流动保障工作提供有力支撑。GB/T 43503-2023《天然气 氧气含量的测定 电化学法》描述了采用电化学法测定天然气中氧气含量的原理、试剂与材料、仪器、取样、测定步骤、数据处理、精密度及测定报告，适用于天然气中氧气含量的在线和离线测定，将为天然气产品质量的控制、天然气长输管道的安全运行提供有力保障。下一步，西南油气田公司将继续践行集团公司标准化战略，持续推动科技创新与标准深度融合发展，着力提升标准化质量和水平、优化完善天然气技术标准体系，加快推动天然气标准国际化进程，为集团公司建设基业长青世界一流综合性国际能源公司和高质量天然气工业体系建设作出新的更大贡献。

天然气分析专用气相色谱仪 GC-7860-DT 系统简介： 该仪器系统由两个取样/反吹十通阀，两个旁路切换六通阀，五根色谱柱和两个高灵敏度的TCD检测器组成，能够给出天然气中的饱和烃C1～C50、全浓度范围内的H2、He含量以及 CO2、H2S、N2、O2和沸点在己烷以上的C6+（作为一个反吹峰）各个组分的含量。 该仪器流程既满足而又超过了ASTM1945和GPA2261的方法。 工作原理： 该系统的测定是在两个通道上进行的，通道Ⅰ用于分析H2和He，通道Ⅱ用于分析N2、O2 、CO2、H2S和C1～C5饱和烃。 样品经阀进样后，在通道Ⅰ上经过色谱柱5分离，H2和He在TCD1上检测，后面组分被反吹放空。同时在通道Ⅱ上样品进入分离系统，经预柱1分离后改变柱流向，使C6和更重组分作为一个峰流出，轻烃和永久气体被送到柱3并隔离，让C30～C50从柱2中流出，C1、N2、O2进入到柱4并被隔离，而C2、CO2则从柱3分离检测，最后C10、N2、O2从柱4中流出被检测。 数据的处理和定量由天然气专用工作站完成，并得出各组分的热值（摩尔发热量、质量发热量、体积发热量、以及沃泊指数）等参数，阀的切换由色谱仪主机完成。 特点： 1. 该仪器系统是全填充柱、全TCD的多维色谱分析方法，柱负荷大，自动化程度高。 2. 一次进样既可得到天然气的各个组份含量。 3. 线性范围内不受进样量的影响，对进样要求不苛刻。 4. 两个通道相互独立，如不需要检测H2、He含量，则只用通道Ⅱ既可。 5. N2、O2分别检测 6. 该分析系统为天然气的全组份分析，定量简单，方便用加校正因子的归一法定量，或者外标法定量。 7. 该系统流程适合要求分离N2、O2、CO、CO2、CH4及C2～C5烃类的所有应用。 8. 该系统经扩展后可分析天然气中C10～C140及C14+的单体烃含量（FID检测）。

新型燃料电池或可取代传统供电，工作产生的高温也能够为家庭所用。 　　无论你生活在地球上的哪个地方，你的家里或许都需要电和天然气供应。每一种的费用都取决于你每年的用量和价钱波动。但是如果有一个小盒子能够以固定的价格取代它们，为你提供家庭所需的能量会怎样呢?这就是费劳恩霍夫研究所设计的一种以天然气为基础的新燃料电池试图达到的目标。 　　这种固体燃料电池是由许多组合电池组成的，每一块电池都只有一张CD大小。当你打开它的时候，它能达到高达850摄氏度的高温，并且能有效的使用天然气来产生电能。它产生的电能足以为一个四口之家提供日常所需。 　　即使是这种燃料电池的温度如此之高，安装在家中墙壁上也是非常安全的。事实上，150个专门设计的取暖原型设备已经在欧洲开始使用。这种燃料电池的价格尚未进行讨论，但是它将依靠高效和廉价进行市场推广。 　　它的工作高温使它的设计极其简化，因此它的产能非常廉价。由于在设计中并未使用贵重材料，因此成本将进一步降低。它的静音效果使它能够安装在屋内的任何位置，而且能够连接到现有的天然气管道，它能够将天然气转变成富含氢的气体为燃料电池所用。 　　虽然这种燃料电池依靠天然气供应，但是它将取代你的电力供应商。因此这就会缩减你的家庭开支，而且天然气费用也变得更容易规划。而且不要忘记它所产生的高温能够成为家庭取暖和烧水的良好工具，而且是免费的副产品。

近日，上海华爱色谱分析技术有限公司（以下简称“华爱色谱”）自主研制的燃机电厂专用天然气色谱仪在上海申能临港燃机发电有限公司投入使用并稳定运行。天然气色谱仪对天然气气质组分、发热量等参数进行在线精确监测，为天然气使用提供重要依据，确保燃机能够安全正常运行。华爱色谱国产化天然气色谱仪的研制和稳定运行，表现出了强劲的竞争力，为打破进口设备的垄断提供有力支持。

正值中国共产党第十九次全国代表大会胜利召开之际，2017年10月17日-20日，中国沼气学会学术年会作为第15届国际水协会厌氧大会（简称AD15）边会，与AD15大会同期在国家会议中心顺利召开。武汉四方光电科技有限公司作为世界厌氧大会AD15金牌赞助商与企业代表携手全资子公司四方仪器自控系统有限公司出席盛会，四方仪器沼成分及流量测量新品——沼气分析系统Gasboard-9061和超声波沼气流量计BF-3000B也悉数亮相。本届沼气年会由中国沼气学会、清华大学、德国农业协会主办。会议作为世界最有影响力、规模最大的专业级AD15大会的边会，以“创新、发展、和谐、共享”为会议主题，聚集了来自世界各沼气工程领域的专家、学者、企业代表等800余人参会，与会人员围绕产业政策与发展趋势、创新技术与模式、工程应用与案例、厌氧消化技术等议题展开了研讨，为促进国内沼气工程技术进步，加快国内沼气行业发展国际化进程，推动我国沼气事业蓬勃发展献计献策，以更好地服务于生态文明建设，服务于“美丽中国”建设。 2017年中国沼气学会学术年会暨中德合作论坛开幕式现场10月19日，2017年中国沼气学会学术年会暨中德合作论坛开幕式拉开序幕。中国沼气学会理事长张凤桐，农业部科技教育司副司长李波，农业部科技教育司能源生态处处长陈彦宾，中国沼气学会秘书长、清华大学环境学院教授王凯军，农业部农业生态与资源保护总站首席专家、中国沼气学会副理事长李景明，中国沼气学会副理事长、西北农林科技大学教授邱凌，农业部农业生态与资源保护总站可再生能源处处长李惠斌等出席开幕式并致辞，会议由王凯军主持。会上，学会领导高度评价了由四方光电赞助的首届“四方杯”沼气创新创业大赛，并与公司达成共识：未来五年连续支持学会开展”四方杯”沼气创新创业大赛，助力沼气行业技术创新与发展。10月15日，“四方杯”沼气创新创业大赛总决赛现场在本届AD15大会和沼气学会年会上，四方光电董事长熊友辉博士受邀作了Low cost Laser Raman Gas Analyzer for Anaerobic Fermentation and Bio-methane Process Monitoring与“激光拉曼光谱气体分析在大型沼气生物天然气工程中的应用探索”的主题报告。熊博士在AD15大会现场作专题报告报告中，熊博士分析总结了大型沼气和生物天然气制取全流程监测的行业背景，系统阐述了提高沼气和生物天然气经济价值的解决方案及激光拉曼光谱气体分析仪在大型生物天然气工程中的应用优势。他指出优化生物天然气制取过程中气体成分及流量监控是提高生物天然气经济价值最有效的途径，而激光拉曼光谱气体分析技术相较于其他气体分析技术，更能满足大型沼气和生物天然气工程全流程监测的需求。大型沼气和生物天然气工程全流程监控解决方案 目前，国内外对生物天然气制取过程中气体成分监测多采用红外(NDIR)、色谱(GC)、质谱(MS)气体分析技术，但这些技术在实际应用中又存在诸多局限：NDIR不能分析对称结构无极性双原子分子(O2、N2、H2)及单原子分子气体，且量程范围小；GC使用需要载气和耗材，响应时间长，专业性要求高；MS价格昂贵，维护成本高，操作复杂。而激光拉曼光谱气体分析仪响应速度快、使用操作简单，性价比高，可满足生物天然气制取过程中全组分、全流程的实时监测需求。此外，激光拉曼光谱气体分析仪不仅可以测量常规的沼气成分（CH4、CO2、O2、N2、H2S），还可以测量沼气状态工程指标参数（CO、H2）,生物天然气微量H2S和露点，燃烧尾气，甚至是沼气工程中VFA、NH3、Siloxane（有待实验）等。同时激光拉曼光谱气体分析仪可实现对多个监测点的实时监测。因此，熊博士提出：一套激光拉曼光谱气体分析仪器可解决沼气生产与生物天然气制取过程中所有取样点的监测。激光拉曼光谱气体分析仪对于生物天然气流程各监测点的全覆盖2012年，由四方光电牵头承担的“激光拉曼光谱气体分析仪的研发与应用”项目获得“国家重大科学仪器设备开发专项”立项，其研发生产的激光拉曼光谱气体分析仪LRGA-6000除可广泛应用于废水厌氧发酵沼气监测、固体废弃物厌氧发酵沼气监测、甲烷回收项目气体监测、二氧化碳回收项目气体监测等沼气工程领域外，在发电厂、化肥、炼油、石油、油田录井、煤化工、钢铁厂、水泥、陶瓷、生物工程等众多工业生产领域均发挥着重要作用。LRGA-6000能测量几乎所有气体成分，一台仪器可同时测量多种气体成分，适合复杂混合气体的测量，同时还可集成多项功能，以满足不同应用的需求。作为行业领先的沼气工程监测解决方案提供商，四方光电全资子公司四方仪器携自主研发的沼成分及流量测量的专利新产品——稀释法红外沼气分析系统Gasboard-9061和旁流式超声波沼气流量计BF-3000B亮相本次盛会，并吸引了众多业内人士参观及咨询。四方光电-四方仪器展位现场沼气分析系统Gasboard-9061获“稀释法沼气成分测量”技术专利，气体分析单元沼气分析仪荣获“国家重点新产品”，适用于高湿、高H2S含量的沼气监测环境。稀释法沼气成分测量专利技术可将高湿、高H2S含量的沼气进行稀释，有效避免水分凝结对管路及传感器的影响，同时降低H2S气体浓度，延长H2S传感器使用寿命，无需复杂昂贵的预处理单元；气体传感器均采用模块化设计，拆卸更换方便，即插即用，使用和维护成本低；系统搭载超声波气体流量检测单元，可同时检测样气与稀释样气的流量和稀释比。超声波沼气流量计BF-3000B获“超声波同时测量沼气成分与流量”与“旁路式超声波气体流量测量”两项国家发明专利。创新采用旁路式超声波气体流量测量技术，针对高腐蚀、高湿度沼气流量测量，可有效解决传感器被腐蚀、水分冷凝干扰、CO2干扰等测量难题。独创沼气成分与流量同时测量技术，并具备温度、压力补偿功能，可实现沼气流量、成分、温度及压力的同时测量，极大地降低了企业的运行成本。自四方仪器2010年创立以来，始终致力于为沼气工程监测提供整套解决方案，2013年，公司“沼气工程物联网系统及其关键技术研究”项目通过湖北省科技厅成果鉴定，达到国际先进水平；同时，该项目获得国家工信部物联网发展专项资助。截止到目前，公司已为我国多个省份建成沼气工程物联网监测系统，核心技术共申请专利35项，拥有专利权15项，完成软著登记32项，注册商标7项，产品辐射全国各地并出口到近80个国家和地区。科学仪器设备是引领和支撑自主创新的利器，是助推经济社会发展和民生改善的重要技术支撑。今后，四方仪器还将继续加强企业自主创新与产品研发力度，为沼气工程监测提供更加先进、完善的整套解决方案，助力沼气事业的蓬勃发展。

记者10月30日从国家管网集团获悉，该集团日前在京发布的“智慧眼”国产天然气气质分析仪系列产品，填补了国产天然气在线气质分析精密仪器仪表产品空白，实现我国精密仪器仪表研发领域又一自主创新。该系列产品打破了国外产品在天然气在线品质检测、监测领域的长期垄断，标志着我国天然气贸易计量的“秤杆子”已牢牢掌握在自己手里。图片来源：国家管网集团天然气气质分析仪是保障长输天然气管道安全高效运行、天然气贸易计量准确可靠的关键设备，通过对天然气气质组分、发热量、水烃露点和硫含量等参数进行在线精确分析，为天然气生产、输送、使用等环节提供重要依据。历时3年，研发团队突破了微型热导检测器精密加工制造、水烃露点在线识别算法、多维激光光谱分析甲烷中微量水、光声关联法测定热值等多项关键核心技术，自主研制微型热导检测器、冷镜面与制冷机一体水烃露点检测模块、光声检测气室等关键核心元器件。目前，该系列产品已在西气东输、陕京管道、中贵线等天然气管道站场顺利完成4000小时工业性试验。

石油和天然气中汞的分析技术|天然气汞存在于不同的天然气田中，根据其地理位置或油井的年龄，汞浓度会有所不同。它可以通过多种方式排放到环境中，例如气体燃烧，废弃管道或在维护期间所进行的工厂清洁。汞对人类健康和环境的危害是有据可查的。汞一旦通过气体燃烧或意外泄漏释放到大气中，它就会进一步沉积到土壤和水中，对环境产生不利影响。除了健康和环境问题外，汞还被所有加工厂所关注，因为汞将导致像液态金属脆化（LME）等有害影响，如果不够重视，危害可能是致命的。（LME是汞与其他金属（如铝）之间的融合，这会损害工厂的结构，最终导致毁灭性的事故。）当汞接触到其他金属（如铝制热交换器）时，它可能会侵蚀和损害工厂的结构和工人的安全，从而导致灾难性事件。汞也可以积聚在管道的内部表面。即使是少量低于10ppb的汞，也可以逐渐累积并最终达到数百ppb或ppm。因此，保证和限制原料中的汞浓度对于控制原料在进入加工厂之前满足汞的浓度要求至关重要。这不仅有助于降低工作危害的风险，还有助于加工厂提前准备除汞用的吸附剂，随着时间的推移能够得到更好的累积评估。WA-5 – 凭借精确和更好的灵敏度测量天然气中的汞WA-5气态汞分析仪专门设计用于应对天然气中痕量汞的分析难题，可提供准确和精确的测量结果。在天然气中，汞的主要形式是元素汞。因此，双金汞齐技术是从碳氢化合物气体中收集和纯化汞的非常有效的技术。WA-5如何测量天然气中的汞？NIC WA-5 系列包括 WA-5A 和 WA-5F。WA-5系列采用双金汞齐技术收集和纯化分析物中的汞，可提供准确和精确的高灵敏度汞检测。想了解 WA-5 系列如何成为更好的选择？请点击 https://www.instrument.com.cn/netshow/SH104984/C483093.htm

10月30日，国家管网集团发布消息，我国首套自主设计研发的天然气气质分析装备日前完成全部工业性试验正式发布，填补了该类产品国产化空白，标志着我国天然气检测关键技术获突破。图片来源于央视新闻天然气气质分析仪是保障长输天然气管道安全高效运行的关键设备。本次发布的国产化天然气气质分析仪装备，包括在线气相色谱分析仪、冷镜面法水烃露点仪、激光法热值仪、水露点仪、硫含量测定仪等5类6种成套仪器及相关配套设备。国家管网集团气质分析关键设备国产化项目经理 吴岩：我们这套装备仅需30微升的天然气样品，5分钟内即可快速检测14种组分，实现了对天然气热值、水含量、硫含量等关键参数的在线准确测量。图片来源于央视新闻装备通过对天然气气质组分、发热量、水烃露点和硫含量等参数进行在线精确分析，为生产、输送、使用等环节提供重要依据，确保输送的天然气既能保持有效可燃成分，又能避免腐蚀管道和污染环境。此次发布的产品已在西气东输管道、陕京管道、中贵线等多个站场完成了4000小时工业性试验。图片来源于央视新闻国家管网集团科技部副总经理 吴志平：装备突破了微型进样器和传感器芯片、多维激光探头等关键核心技术，自主研发了在线气相色谱分析仪等5类6种核心关键设备，各项性能指标均达到国际先进水平。我国天然气气源主要来自国内油气藏开发出的常规气，煤层气、页岩气等非常规气，进口管道气和液化天然气（LNG）构成，气源结构复杂，输送量大、距离远。目前，在我国近12万公里的天然气管道上，在用气质分析设备规模超2100台套，几乎全部依赖进口。这些设备在使用和维护过程中，零部件更换频繁且费用高昂，配件零整比高，备货周期长，给管道平稳高效运行带来了困扰。图片来源于央视新闻中国工程院院士 张来斌：这套产品是我国精密仪器仪表研发领域又一自主创新。产品具有模块化、微型化等优势，它不仅能够在天然气气质检测得到应用，也能够更广泛适用于不同应用场景，还为这类仪器仪表走向世界奠定坚实的基础。我国高端仪器仪表行业加速发展随着我国传统产业持续转型升级、新兴产业加快发展，重大工程、工业装备、智能制造、新能源、海洋工程等领域对仪器仪表的需求将进一步扩大，我国仪器仪表行业加速发展。仪器仪表行业虽然只是制造业的一个细分领域，但它却在高端产业、科学研究等方面有着举足轻重的地位，世界发达国家高度重视和支持本国仪器仪表产业的发展。受益于中国经济的持续增长，我国已成为世界发展中国家中，仪器仪表产业规模最大、产品品种最齐全的国家。但我国仪器仪表产业在中低端产品具备较强竞争力。中国工程院院士 张来斌：在很多的仪器仪表领域，尤其是在一些精密仪器仪表领域，我们很多的产品还依赖于进口。图片来源于央视新闻随着各行各业整体仪器仪表种类需求持续增长，叠加政策和下游需求推动行业高端国产化替代加速，我国仪器仪表企业数量持续增长。数据显示，截至2022年末我国仪器仪表企业数量达6132家。日前发布的《关于计量促进仪器仪表产业高质量发展的指导意见》提出，到2035年，国产仪器仪表的计量性能和技术指标达到国际先进水平，部分国产仪器仪表的计量性能和技术指标达到国际领先水平。

由中科院上海技术物理研究所第二研究室研制的机载天然气管道泄漏监测红外激光雷达近日在山东搭载试飞成功，这标志着该所继机载激光测距仪之后在机载主动遥感探测领域又迈出了新的一步。 　　本项目由国家863计划资源环境技术领域支持，课题负责人杨一德研究员带领相关科研人员经过2年的艰苦摸索，提前并超额指标要求完成项目预期的研究目标。项目于2008年初立项，将在2010年底结题验收。 　　地空试验现场(地面模拟气体泄漏) 　　当初立项时制定的研究目标是一台地面原理样机，课题组人员在有限的研究经费支持下，自主把研制目标从地面原理样机拔高到机载工程样机，为后续争取更大的项目奠定基础。 　　设备在试飞过程中 　　该工程样机的试飞成功标志着我国第一台机载天然气管道泄漏监测设备的诞生，设备的监测性能可以和国外商业化设备的水平相比拟，具有显著的技术转化优势 目前课题组正在和中石油、中石化等用户单位积极洽谈，希望进一步推进该项目的技术产出力度并获得该设备小型化、实用化经费支持，为将来能够实际服务于我国天然气管道泄漏监测而努力。

经国家质检总局批准，日前，总投资7350万元的国家天然气检验中心在四川省达州市奠基开建。按照人才一流、设备一流、科研一流、管理一流的标准，该中心将建设成为国内先进、国际一流的检测中心。 　　达州天然气资源富集，是国家天然气开发的重点地区和“川气东送”工程的起点，并建有亚洲最大的硫磺生产基地，国家天然气检验中心成功落户达州，是国家质检总局支持西部大开发的具体体现，也是达州市委、市政府审时度势、紧扣达州优势产业未来发展的重大举措。该中心建筑面积1.8万余平方米，建设工期18个月。建成后，将承担国家对天然气化工产品的质量监督检验任务，开展天然气化工产品技术标准、质量检测方法研究以及产品开发科研，有利于加快我国酸性天然气和非常规天然气的开发与利用，为推进西部天然气化工产业发展提供技术支撑和科研平台。

亚心网讯 乌鲁木齐市&ldquo 煤改气&rdquo 蓝天工程二期项目已正式开工建设，目前，新疆计量测试研究院流量一所的技术人员，正在对天然气流量计进行检测。 　　据新疆计量测试研究院副院长吕中平介绍，&ldquo 煤改气&rdquo 工程涉及大量天然气流量计的检定、校准工作，为了确保&ldquo 煤改气&rdquo 工程所使用的天然气流量计的计量准确，保证天然气贸易交接双方的公平公正，技术人员要对每一台流量计进行检定，检定合格后，计量院将出具相关的检定合格报告，施工方凭借检验合格报告才会接收、安装流量计。 　　据了解，去年乌鲁木齐市政府全面开展了&ldquo 煤改气&rdquo 蓝天工程，并确定浙江天信仪表集团有限公司、浙江苍南仪表厂、宁波创盛仪表有限公司三家企业为&ldquo 煤改气&rdquo 工程提供流量计。 　　新疆计量测试研究院流量一所副所长穆军说，去年7月底至10月初，流量一所共检测了850余台(件)流量计。按照正常的工作量计算，850余台(件)流量计一般用5个月的时间才能检测完，但为了保障正常供暖，不影响广大市民的正常生活，流量一所成员采用&ldquo 轮流休息，人停工作不停&rdquo 的方式开展工作，两月余就完成了任务。 　　浙江天信仪表集团有限公司乌鲁木齐办事处经理王少华告诉记者，公司一共为&ldquo 煤改气&rdquo 工程供应了300多台流量计。&ldquo 流量计需要用大型货车进行运输，但乌市白天禁止大型载货车辆进城，我们只能在晚上10：00之后将流量计运到计量院进行检测。虽然那时已是下班时间，但流量一所的工作人员都在等待，他们加班进行检测，保证了&ldquo 煤改气&rdquo 工程的正常供货。 　　今年，乌市&ldquo 煤改气&rdquo 工程进入了最后攻坚阶段，浙江苍南仪表厂销售部经理朱家居说：&ldquo 今年的工程量较少，工期不是特别紧，但是只要是&lsquo 煤改气&rsquo 工程使用流量计，新疆计量测试研究院流量一所都会给我们开辟&lsquo 绿色通道&rsquo ，让我们以最快的速度向施工方供货。&rdquo

引言 天然气和其他气体燃料中含有不同数量和类别的硫化合物，这些化合物可能有气味，对设备有腐蚀性，并抑制或破坏气体处理中使用的催化剂。即使是微量的硫也会对加工造成破坏。为了安全起见，天然气和其他石油产品中也会添加少量硫，大约1到4 ppmv。准确识别和测量硫的种类在石油工业中是至关重要的，然而，由于硫化合物在采样和分析过程中的反应性和不稳定性，分析可能具有挑战性。脉冲火焰光度检测器(PFPD)与其他硫检测器相比，具有明确的硫检测和对碳氢化合物基质的选择性、更高的灵敏度和等摩尔硫响应等优点。本应用将描述使用GC与Ol脉冲火焰测量检测器(PFPD)对各种基质中的硫进行分析。 实验 系统描述：Ol Analytical 5383 PFPD 5383 PFPD的优越灵敏度使其成为硫和其他元素分析的首选检测器。它对硫的线性等摩尔响应允许从低ppb-ppm水平选择性检测每个硫化物，并可将总硫作为单个峰展现。从单个PFPD检测器同时获得硫和碳氢化合物色谱的独特能力使其与其他硫检测技术区别开来。该系统由一个气相色谱仪和两个电控气动阀组成，采用安捷伦具有独特惰性和选择性的低硫精选柱，能够很好地从C2基质中分离H2S和从C3基质中分离COS。PFPD设置为最佳硫响应，并配置为在线性模式下进行硫和碳氢化合物的检测。利用PFPD的双栅功能，可以从单个检测器生成相互选择的硫和烃的色谱图。 图2：发射脉冲视图监视器 表1：仪器配置及操作条件 分析了含有天然气、乙烯和乙烷、丙烯和丙烷的样品。并对比样品加标以观察碳氢化合物是否会对硫化物产生任何基质效应。标准品和样品色谱图见图3 – 8 图3. 500mL/min 标准品 图4. LPG样品 图5. LPG样品加标 图6. 25%乙烯和乙烷样品图7. 25%乙烯和乙烷样品加标 图8. 25%丙烯和丙烷样品 结果与讨论 相关系数均大于0.999，MDL和IDOC的研究也得到了可接受的数据。请参阅表2。这些数据显示出良好的检出率、选择性和一致性。PFPD还具有良好的响应和稳定性，硫化物从基体中得到了很好的分离。 表2结果 结论 GC-PFPD为分析各种基质中的硫化物提供了一种快速、可靠的方法。与其他硫检测器相比，PFPD更容易维护和操作。内部自清洁式设计，完全消除了在其他检测器中发现的焦化问题。由于PFPD具有等摩尔响应，未知化合物可以有信心地定量。其他化合物或基质也可以用该系统进行分析，而无需对方法进行重大更改。最终，基质浓度可以与所需的硫敏感性和GC分流比或样品稀释度相平衡，以优化各种分析的性能。 参考 ASTM D6228 – 19, “Standard Test method for Determination of Sulfur Compounds in Natural Gas and Gaseous Fuels by Gas Chromatography and Flame Photometric Detection”. 2019.想要获得更多5383 PFPD产品信息，您联系我们。400-889-1179

近日，来自西安电子科技大学、哈尔滨工业大学可调谐（气体）激光技术国家级重点实验室的联合研究团队发表了《T型光声池的光声光谱技术用于基于三重共振模态的多组分气体的同时检测》论文。Recently, the joint research team from School of Optoelectronic Engineering, Xidian University, National Key Laboratory of Science and Technology on Tunable Laser, Harbin Institute of Technology, published an academic papers T-type cell mediated photoacoustic spectroscopy for simultaneous detection of multi-component gases based on triple resonance modality 油浸式电力变压器是现代电力分配和传输系统中最重要的绝缘设备之一。通过同时测量绝缘油中的溶解气体，如一氧化碳（CO）、甲烷（CH4）和乙炔（C2H2），可以在电力变压器的过热、电弧和局部放电故障的早期诊断中提供合适的解决方案。变压器故障主要可分为过热故障和放电故障。CO、CH4和C2H2的含量变化是变压器故障的主要指标。过热故障包括裸金属过热、固体绝缘过热和低温过热。裸金属过热的特征是烃类气体（如CH4和C2H2）浓度的上升。上述两种气体的总和占总烃类气体的80%以上，其中CH4占较大比例（30 ppm）。CO的浓度（300 ppm）强烈指示固体绝缘过热和变压器故障中的低温过热。当变压器处于放电故障时，C2H2会急剧增加（5 ppm，占总烃类气体的20%-70%）。因此，本研究选择CO、CH4和C2H2作为目标分析物。传统的多组分气体定量检测方法，如气相色谱仪、半导体气体传感器和电化学传感器，在实时监测、恢复时间、选择性和交叉敏感性方面存在一定限制。基于光声光谱技术的光学传感器平台具有高灵敏度、高选择性、快速响应、长寿命和成熟的传感器设备等优点，在多组分气体传感领域发挥着重要作用。已经开发出多种基于光声光谱技术的多组分气体传感器模式，如傅里叶变换红外光声光谱模式、基于宽带检测的热辐射体或黑体辐射体使用多个带通滤波器、多激光器与时分复用（TDM）方法的结合，以及采用多共振器和频率分割复用（FDM）方案。然而，由于宽带光源的相对弱强度，弱光声（PA）信号易受到背景噪声的干扰，这是高灵敏度检测的主要障碍。Oil-immersed power transformer is one of the most important insulation equipment in modern power distribution and transmission systems. Simultaneous measurements of the dissolved gases in insulating oil, such as carbon monoxide (CO), methane (CH4) and acetylene (C2H2), can represent a suitable solution in early diagnosis of overheating, arcing and partial discharge failures of power transformers . Transformer fault can mainly be divided into overheating fault and discharge fault. The content changes of CO, CH4, and C2H2 are the main indicators of transformer failure. Overheating fault includes bare metal overheating, solid insulation overheating and low temperature overheating. The bare metal overheating is characterized by the rising concentration of hydrocarbon gas, such as CH4 and C2H2. The sum of the above two gases accounts for more than 80% of the total hydrocarbon gas, and CH4 accounts for a larger proportion (30 ppm). The concentration of CO (300 ppm) strongly indicates the solid insulation overheating and the low temperature overheating in the transformer failure. When the transformer is in discharge fault, the C2H2 will increase dramatically (5 ppm, 20%&minus 70% of the total hydrocarbon gas). Therefore, CO, CH4, and C2H2 are selected as the target analytes in this work. The traditional quantitative detection of multiple analytes, such as gas chromatographs, semiconductor gas sensors and electrochemical sensors, were limited in terms of real time monitoring, recovery time, poor selectivity and cross sensitivity. Photoacoustic spectroscopy (PAS)-based optical sensor platforms, which feature the advantages of high sensitivity, high selectivity, fast response, long lifetime and well-established sensing devices, have played an important role in the field of multi-component gas sensing. Various PAS-based multi-gas sensor modalities have been developed, such as Fourier transform infrared PAS modality, broadband detection based thermal emitters or blackbody radiators using several band-pass filters, the use of multi-lasers combined time-division multiplexing (TDM) methods , and multi-resonators with frequency-division multiplexing (FDM) schemes. Due to the relatively poor intensity of the broadband source, the weak photoacoustic (PA) signals were sensitively affected by the background noise, which was a major obstacle to highly sensitive detection. 由于吸收和共振圆柱体共同决定了其共振频率，设计并验证了一种T型光声池作为适当的传感器。通过引入激励光束位置优化，从模拟和实验中研究了三种指定的共振模式，呈现了可比较的振幅响应。使用QCL、ICL和DFB激光器作为激发光源，同时测量CO、CH4和C2H2，展示了多气体检测的能力。A T-type photoacoustic cell was designed and verified to be an appropriate sensor, due to the resonant frequencies of which are determined jointly by absorption and resonant cylinders. The three designated resonance modes were investigated from both simulation and experiments to present the comparable amplitude responses by introducing excitation beam position optimization. The capability of multi-gas detection was demonstrated by measuring CO, CH4 and C2H2 simultaneously using QCL, ICL and DFB lasers as excitation sources respectively.图片显示了配备了T型光声池的基于PAS的多组分气体传感器配置的示意图。使用三个激发激光器作为激光源，包括DFB ICL（HealthyPhoton，型号HPQCL-Q）、DFB QCL（HealthyPhoton，型号QC-Qube）和NIR激光二极管（NEL），分别在2968 cm&minus 1、2176.3 cm&minus 1和6578.6 cm&minus 1处发射，以实现对CH4、CO和C2H2的同时检测。ICL、QCL和NIR激光二极管在目标吸收波长处的光功率分别为8 mW、44 mW和32 mW，通过热功率计（Ophir Optronics 3 A）进行测量。所有激光源都通过调节电流和温度控制来驱动。A schematic diagram of PAS-based multi-component gas sensor configuration equipped with the developed T-type PAC is shown in Fig. Three excitation laser sources, including a DFB ICL (HealthyPhoton, model HPQCL-Q), a DFB QCL (HealthyPhoton, model QCQube) and an NIR laser diode (NEL) emitting at 2968 cm&minus 1, 2176.3 cm&minus 1 and 6578.6 cm&minus 1, were employed to realize the simultaneous detection of CH4, CO and C2H2. The optical powers of the ICL, QCL and NIR laser diode measured by a thermal power meter (Ophir Optronics 3 A) at the target absorption lines were 8 mW, 44 mW and 32 mW, respectively. All the laser sources were driven by tuning the current and temperature control.Fig. The schematic diagram of multi-resonance PAS-based gas sensor configuration equipped with the developed T-type PAC for multi-component gas simultaneous detection. Operating pressure: 760 Torr.HealthyPhoton, model HPQCL-QHealthyPhoton, model QCQube结论建立了基于T型光声池的多共振光声光谱气体传感器，并验证其能够进行多组分同时检测，达到ppb级别的灵敏度。通过有限元分析（FEA）模拟优化和实验光束激发位置设计，三个指定的谐振频率的光声响应相互比较，确保了同时检测多种微量气体的高性能。选择了CO、CH4和C2H2这三种可燃气体作为目标气体，使用QCL（4.59 µ m，44 mW）、ICL（3.37 µ m，8 mW）和NIR激光二极管（1.52 µ m，32 mW）作为入射光束进行同时检测验证。F1模式下，光束照射到缓冲腔体壁上，信噪比（SNR）相比通过吸收圆柱体的情况提高了4.5倍。实验得到了CO、CH4和C2H2的最小检测限（1σ）分别为89ppb、80ppb和664ppb，对应的归一化噪声等效吸收系数（NNEA）分别为5.75 × 10&minus 7 cm&minus 1 W Hz&minus 1/2、1.97 × 10&minus 8 cm&minus 1 W Hz&minus 1/2和4.23 × 10&minus 8 cm&minus 1 W Hz&minus 1/2。对湿度交叉敏感性进行改进的研究提供了对光声光谱传感器在湿度松弛相关效应方面的更好理解。利用单个光声腔体和单个探测器进行多组分气体传感的这种开发的光声光谱模式，具有在电力变压器故障的早期诊断方面的独特潜力。Conclusions A T-type cell based multi-resonance PAS gas sensor was established and verified to be capable of multi-component simultaneous ppb-level detection. By the FEA simulation optimization and experimental beam excitation position design, the PA responses of the three designated resonant frequencies are comparable which guarantees the high performance of multiple trace gas detection simultaneously. The three combustible species of CO, CH4 and C2H2 were selected as target gases for the simultaneous detection verification using a QCL (4.59 µ m, 44 mW), an ICL (3.37 µ m, 8 mW) and a NIR laser diode (1.52 µ m, 32 mW) as incident beams. The SNR for F1 mode with the beam irradiating on the buffer wall was increased by 4.5 times than that of passing through absorption cylinder. The experimental MDLs (1σ) were achieved as of 89ppb (CO), 80ppb (CH4) and 664ppb (C2H2) have been acquired, respectively, corresponding to the NNEA coefficients of5.75 × 10&minus 7 cm&minus 1 W Hz&minus 1/2, 1.97 × 10&minus 8 cm&minus 1 W Hz&minus 1/2 and 4.23 × 10&minus 8 cm&minus 1 W Hz&minus 1/2. An improved humidification investigation regarding cross-sensitivity analysis provides a better understanding of PAS sensors in humidity relaxation related effects. This developed PAS modality of utilizing a single PAC and a single detector for multicomponent gas sensing exhibits unique potential for early diagnosis of power transformer failures.Fig. 1. Simulated spectral distribution characteristics of CO, CH4 and C2H2 based on HITRAN Database. Temperature and pressure: 296 K and 1 atm respectively.Fig. 2. Schematic structure of the developed T-type PAC.Fig. 3. Simulated sound pressure distribution of T-type PAC model for the three selected resonance modes by FEA method. Color bar: Simulated sound pressure (Pa).Fig. 4. Simulation results of the T-type PAC acoustic characteristics with the incident beam position optimization. (a) and (b): Two different incident ways of the excitation beam (c), (d) and (e): The simulated pressure amplitude response vs. frequency for F1, F2 and F3 detection, respectively.Fig. 6. The experimental results of PA signals for different resonance modes by scanning the incident excitation beam. (a) Schematic diagram of the light source scanning process in the T-type PAC. Dashed line: Central axis. (b) The PA amplitude of 100 ppm CO vs. the beam position of ICL source. (c) The PA amplitude of 50 ppm CH4 vs. the beam position of ICL source. (d) The PA amplitude of 50 ppm C2H2 vs. the beam position of DFB laser diode. Insert: The irradiated surface of PAC.Fig. 7. The experimental results for CH4 detection with the incident beam position optimization. (a) Two different ways (I1, I2) of incident excitation beam using ICL for CH4 measurement (b) The PA amplitude vs. frequency of F1 for the two incident ways (c) The PA spectra of 100 ppm CH4 in the ICL tunning range using both incidence ways (d) The PA signal amplitude of CH4 vs. gas concentration for two incidence ways.Fig. 8. Noise level analysis of F1, F2 and F3 modes for two incidence ways.Fig. 9. Experimental frequency responses of the developed T-type PAC.Fig. 10. The PA signal amplitudes vs. laser modulation amplitudes for multi-component gas sensing. (a) The ICL modulation amplitudes for 100 ppm CH4 detection (b) The QCL modulation amplitudes for 400 ppm CO detection (c) The NIR laser diode modulation amplitudes for 100 ppm C2H2 detection.Fig. 11. The experimental results for simultaneous detection of multi-component gases. (a), (b) and (c): Measured 2f-PAS spectral scans of the CO, CH4 and C2H2 absorption features for F1, F2 and F3 modes, respectively.Fig. 12. Schematic of the improved humidification system for humidity control.引用：Le Zhang, Lixian Liu, Xueshi Zhang, Xukun Yin , Huiting Huan, Huanyu Liu, Xiaoming Zhao, Yufei Ma, Xiaopeng Shao,T-type cell mediated photoacoustic spectroscopy for simultaneous detection of multi-component gases based on triple resonance modality,Photoacoustics 31 (2023) 100492.https://doi.org/10.1016/j.pacs.2023.100492

中华人民共和国国家标准批准发布公告（2010年第3号），公布了163项工业行业标准的发布及实施日期，其中造纸业、天然气等行业与科学仪器相关的分析检测标准共有51项，现摘录如下。 序号 标准号 标准名称 代替标准号 发布日期 实施日期 1 GB/T 11060.1-2010 天然气 含硫化合物的测定 第1部分：用碘量法测定硫化氢含量 GB/T 11060.1-1998 2010-8-9 2010-12-1 2 GB/T 11060.3-2010 天然气 含硫化合物的测定 第3部分：用乙酸铅反应速率双光路检测法测定硫化氢含量 GB/T 18605.1-2001 2010-8-9 2010-12-1 3 GB/T 11060.4-2010 天然气 含硫化合物的测定 第4部分：用氧化微库仑法测定总硫含量 GB/T 11061-1997 2010-8-9 2010-12-1 4 GB/T 11060.5-2010 天然气 含硫化合物的测定 第5部分：用氢解-速率计比色法测定总硫含量 GB/T 19207-2003 2010-8-9 2010-12-1 5 GB 12476.10-2010 可燃性粉尘环境用电气设备 第10部分：试验方法 粉尘与空气混合物最小点燃能量的测定方法 2010-8-9 2011-8-1 6 GB 12476.8-2010 可燃性粉尘环境用电气设备 第8部分： 试验方法 确定粉尘最低点燃温度的方法 2010-8-9 2011-8-1 7 GB 12476.9-2010 可燃性粉尘环境用电气设备 第9部分：试验方法 粉尘层电阻率的测定方法 2010-8-9 2011-8-1 8 GB/T 14633-2010 灯用稀土三基色荧光粉 GB/T 14633-2002 2010-8-9 2011-5-1 9 GB/T 14634.1-2010 灯用稀土三基色荧光粉试验方法 第1部分：相对亮度的测定 GB/T 14634.1-2002 2010-8-9 2011-5-1 10 GB/T 14634.2-2010 灯用稀土三基色荧光粉试验方法 第2部分：发射主峰和色度性能的测定 GB/T 14634.2-2002 2010-8-9 2011-5-1 11 GB/T 14634.3-2010 灯用稀土三基色荧光粉试验方法 第3部份：热稳定性的测定 GB/T 14634.3-2002 2010-8-9 2011-5-1 12 GB/T 14634.5-2010 灯用稀土三基色荧光粉试验方法 第5部分：密度的测定 GB/T 14634.5-2002 2010-8-9 2011-5-1 13 GB/T 14634.6-2010 灯用稀土三基色荧光粉试验方法 第6部分：比表面积的测定 GB/T 14634.6-20022010-8-9 2011-5-1 14 GB/T 14634.7-2010 灯用稀土三基色荧光粉试验方法 第7部分：热猝灭性的测定 2010-8-9 2011-5-1 15 GB/T 16716.2-2010 包装与包装废弃物 第2部分：评估方法和程序 2010-8-9 2011-1-1 16 GB/T 16716.3-2010 包装与包装废弃物 第3部分：预先减少用量 2010-8-9 2011-1-1 17 GB/T 16716.4-2010 包装与包装废弃物 第4部分：重复使用 2010-8-9 2011-1-1 18 GB/T 16716.5-2010 包装与包装废弃物 第5部分：材料循环再生 2010-8-9 2011-1-1 19 GB/T 16781.2-2010 天然气 汞含量的测定 第2部分：金-铂合金汞齐化取样法 GB/T 16781.2-1997 2010-8-9 2010-12-1 20 GB/T 23595.7-2010 白光LED灯用稀土黄色荧光粉试验方法 第7部分：热猝灭性的测定 2010-8-9 2011-5-1 21 GB/T 24916-2010 表面处理溶液 金属元素含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法 2010-8-9 2010-12-31 22 GB/Z 24978-2010 火灾自动报警系统性能评价 2010-8-9 2010-12-1 23 GB/Z 24979-2010 点型感烟/感温火灾探测器性能评价 2010-8-9 2010-12-1 24 GB/T 24980-2010 稀土长余辉荧光粉 2010-8-9 2011-5-1 25 GB/T 24981.1-2010 稀土长余辉荧光粉试验方法 第1部分：发射主峰和色品坐标的测定 2010-8-9 2011-5-1 26 GB/T 24981.2-2010 稀土长余辉荧光粉试验方法 第2部分：相对亮度的测定 2010-8-9 2011-5-1 27 GB/T 24982-2010 白光LED灯用稀土黄色荧光粉 2010-8-9 2011-5-1 28 GB/Z 24987-2010 纸、纸板和纸浆 测试方法不确定度的评定 2010-8-9 2010-12-1 29 GB/T 24990-2010 纸、纸板和纸浆 铬含量的测定 2010-8-9 2010-12-1 30 GB/T 24991-2010 纸、纸板和纸浆 铅含量的测定 石墨炉原子吸收法 2010-8-9 2010-12-1 31 GB/T 24992-2010 纸、纸板和纸浆 砷含量的测定 2010-8-9 2010-12-1 32 GB/T 24993-2010 造纸湿部Zeta电位的测定 2010-8-9 2010-12-1 33 GB/T 24994-2010 造纸湿部溶解电荷量的测定 2010-8-9 2010-12-1 34 GB/T 24995-2010 铸涂原纸 2010-8-9 2010-12-1 35 GB/T 24996-2010 纸张中脱墨回用纤维的判定 2010-8-9 2010-12-1 36 GB/T 24997-2010 纸、纸板和纸浆 镉含量的测定 原子吸收光谱法 2010-8-9 2010-12-1 37 GB/T 24998-2010 纸和纸板 碱储量的测定 2010-8-9 2010-12-1 38 GB/T 24999-2010 纸和纸板 亮度（白度）最高限量 2010-8-9 2010-12-1 39 GB/T 25001-2010 纸、纸板和纸浆 7种多氯联苯（PCBs）含量的测定 2010-8-9 2010-12-1 40 GB/T 25002-2010 纸、纸板和纸浆 水抽提液中五氯苯酚的测定 2010-8-9 2010-12-1 41 GB/T 24957-2010 冷冻轻烃流体 船上膜式储罐和独立棱柱形储罐的校准 物理测量法 2010-8-9 2010-12-1 42 GB/T 24958.1-2010 冷冻轻烃流体 船上球形储罐的校准 第1部分：立体照相测量法 2010-8-9 2010-12-1 43 GB/T 24959-2010 冷冻轻烃流体 液化气储罐内温度的测量 电阻温度计和热电偶 2010-8-9 2010-12-1 44 GB/T 24960-2010 冷冻轻烃流体 液化气储罐内液位的测量 电容液位计 2010-8-9 2010-12-1 45 GB/T 24961-2010 冷冻轻烃流体 液化气储罐内液位的测量 浮子式液位计 2010-8-9 2010-12-1 46 GB/T 24962-2010 冷冻烃类流体 静态测量 计算方法 2010-8-9 2010-12-1 47 GB/T 24967-2010 钢质护栏立柱埋深冲击弹性波检测仪 2010-8-9 2010-12-1 48 GB/T 3780.14-2010 炭黑 第14部分：硫含量的测定 GB/T 3780.14-1995 2010-8-9 2011-5-1 49 GB/T 6073-2010 LT 型高弹性摩擦离合器 GB/T 6073-1985 2010-8-9 2010-12-1 50 GB/T 9345.5-2010 塑料 灰分的测定 第5部分：聚氯乙烯 GB/T 13453.3-1992 2010-8-9 2011-5-1 51 GB/T 10682-2010 双端荧光灯 性能要求 GB/T 10682-2002 2010-8-9 2010-12-1

近日，中国分析测试协会颁发了2021年度中国分析测试协会科学技术奖（CAIA奖）获奖证书，四方光电申报的“激光拉曼光谱天然气分析技术研究与应用”项目荣获二等奖！中国分析测试协会科学技术奖（CAIA奖）是由国家科学技术奖励工作办公室批准的我国分析测试领域唯一的社会团体奖项，目的是鼓励分析测试技术和方法的创新，奖励对象是全国范围内优秀的分析测试科技工作者。自1993年设奖以来，获奖结果反映了当年国内分析测试领域新原理、新方法、新技术、新应用的研究方向和发展水平。“激光拉曼光谱天然气分析技术研究与应用”项目解决了以往天然气中主要碳氢化合物分析需要昂贵的在线色谱GC和载气、硫化合物分析需要采用复杂的燃烧法或者醋酸铅试纸法等技术难题，研制了激光拉曼天然气在线分析仪及配套的气体标准物质，保障含量天然气安全平稳开发、净化处理、输送和高效环保利用，推动我国天然气工业高质量发展。四方光电依托“国家重大科学仪器开发专项”-激光拉曼光谱气体分析仪(2012YQ160007)项目，通过与国内天然气分析标准起草单位-中石油西南油气田天然气研究院合作，通过在拉曼光谱测量天然气主要成分的基础上，对微量元素H2S等的分析进行了进一步拓展。四方光电钻研激光拉曼光谱气体分析技术十余年，创新建立了激光拉曼天然气分析新方法，可在线实时对十余种气体组分进行同时定性及定量监测；产品既不需要高纯载气，也无需分离样品气，精度高，寿命长且抗干扰能力强，已应用于天然气、页岩气、录井、石油化工、煤化工、钢铁冶金、焦化、生物质气化、橡胶裂解气化等领域，可取代在线气相色谱GC与质谱MS。 四方光电不断针对激光拉曼分析技术的可扩展性、连续性、准确性进行创新优化，参与的由中国石油西南油气田分公司天然气研究院主持的“天然气中硫化物光谱检测技术研究及应用”项目，曾荣获2021年度中国石油与化工自动化行业科技进步一等奖。目前，四方光电已形成从高端激光光谱（拉曼、TDLAS技术）到红外、热导、顺磁、氧化锆等原理技术的高、中、低端完整气体分析仪器应用解决方案及产业化，对替代进口、做大做强我国科学仪器产业、提高工业流程自动化水平具有重要意义。