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Sensortechnologie
CH4-Sensortechnologie by Sensirion: zuverlässig und kosteneffizient
Warum Photoakustik?
Es ermöglicht die Miniaturisierung eines bewährten und zuverlässigen Messprinzips wie der Laserspektroskopie, um nicht nur die Energieeffizienz zu erhöhen, sondern vor allem auch die Kosten zu senken. Wie weiter unten beschrieben, trifft dies den "Sweet Spot" bezüglich Preis-Leistungs-Verhältnis. Diese bahnbrechende Innovation ist das Ergebnis von Sensirions über 25-jähriger Erfahrung in der Entwicklung skalierbarer Sensortechnologie und wurde speziell für die Anforderungen der Öl- und Gasindustrie bei der Überwachung und Reduzierung von Methanemissionen entwickelt. Die Kombination der unten aufgeführten Spezifikationen ermöglicht eine kontinuierlich verbesserte Detektions-, Lokalisierungs- und Quantifizierungsgenauigkeit, insbesondere im Vergleich zu metalloxidbasierten Überwachungslösungen. Dies wurde während der kontrollierten Freisetzungskampagne von ADED 2023 in der METEC-Anlage der Colorado State University nachgewiesen.
Hohe absolute Genauigkeit
Die Fähigkeit, die absolute Methankonzentration in der Umgebungsluft zu jedem Zeitpunkt und unter einer Vielzahl von Umgebungsbedingungen mit hoher Genauigkeit zu bestimmen, ist entscheidend für die Abschätzung der Lage von Emissionsquellen und der damit verbundenen Emissionsraten im Rahmen eines Fixpunkt-Sensornetzes zur kontinuierlichen Überwachung von Methanemissionen. Das Sensordesign von Sensirion hat im Vergleich zu Metalloxid-Sensoren zu einer um mehrere Faktoren verbesserten Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Variabilität von Gerät zu Gerät geführt. Dies ist entscheidend, um Über- oder Untererfassung sowie falsch positive Ergebnisse zu vermeiden und eine zuverlässige Quantifizierung der Emissionen auf Standortebene über Jahre hinweg zu ermöglichen. Das Bild zeigt einen Labortestaufbau: 10 Zyklen mit 50 ppm Methan in einem Gasüberwachungssystem (GMS). Jeder Zyklus repräsentiert Messungen von sechs Geräten sowohl für MOx (links) als auch für Sensirions eigene photoakustische Sensortechnologie (rechts). Es zeigt sich eine deutliche Verbesserung der absoluten Genauigkeit, eine hohe Wiederholbarkeit und eine geringe Variation von Gerät zu Gerät.
Hohe Spezifität
Die Grundlagen des spektroskopischen Messprinzips sowie das gewählte mittlere Infrarot-Wellenlängenband, in dem der Laser betrieben wird, reduzieren die Querempfindlichkeit gegenüber anderen Gasen auf ein vernachlässigbares Minimum in der Grössenordnung von 1 %. Daher werden falsch positive Ergebnisse reduziert, wenn nicht sogar eliminiert, und eine Überbewertung wird vermieden.
Schnelle Reaktionszeit
Dank einer echten Reaktionszeit von einer Sekunde der Laserspektroskopie-Sensortechnologie von Sensirion - eine Leistung, die mit MOx-Sensoren nicht möglich ist - können wir die Bewegung der Methanwolke im Mikrobereich viel besser auflösen. Eine höhere Auflösung liefert eine bessere Abbildung der Realität und verbessert somit die Ergebnisse der Algorithmen, insbesondere im Hinblick auf eine genauere Lokalisierung der Emissionen.
Verlängerte Lebensdauer des Sensors
Dank Sensirions langjähriger Erfahrung in der Entwicklung zuverlässiger und skalierbarer Sensortechnologie bietet der Methansensor langzeitstabile Messungen über einen weiten Bereich von Umgebungsbedingungen. Unsere laserspektroskopischen Sensoren benötigen keine Rekalibrierung im Feld und können als Teil unseres kartuschenbasierten Sensorsystems einfach aufgerüstet oder ausgetauscht werden. Die Lebensdauer ist mit sechs Jahren spezifiziert und wurde in beschleunigten Alterungstests nachgewiesen. Dies unterstützt die niedrigen Gesamtbetriebskosten der Nubo Sphere-Lösung.
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