Distributed carbon dioxide sensor based on sol-gel silica-coated fiber and optical frequency domain reflectometry (OFDR)

反射计 材料科学 光纤 光纤传感器 二氧化碳传感器 瑞利散射 微量气体 二氧化碳 天然气 光学 管道运输 环境科学 光电子学 时域 化学 计算机科学 环境工程 物理 有机化学 计算机视觉
作者
Nageswara Lalam,Ping Lü,Fei Lü,Tao Hong,Mudabbir Badar,Michael Buric
标识
DOI:10.1117/12.2568653
摘要

Monitoring carbon dioxide (CO2) for carbon capture, gas pipelines, and storage as well as early detection of CO2 leakage is important to mitigate greenhouse gas emissions and have a high atmospheric concentration for a long lifetime. Moreover, the main cause of the corrosion in natural gas pipelines is owed by CO2. Therefore, real-time and effective CO2 monitoring is essential to improve efficiency, reduce pipeline emissions, and improve the economics of the natural gas industry. In this paper, we propose and experimentally demonstrate a distributed CO2 sensor based on the measurement of evanescent wave absorption by using optical frequency domain reflectometry (OFDR). A coreless fiber is re-coated with tetraethyl orthosilicate (TEOS) through a dip-coating process with well-defined fabrication conditions. Rayleigh scattering OFDR system is optimized to provide high spatial resolution and large dynamic range to trace gas detection. The proposed distributed fiber gas sensor exhibits continuous real-time measurement of CO2 gas concentrations from 5% to 100% calibrated with nitrogen (N2) as a background gas. The results provide confidence that the proposed sensing technology represents a novel paradigm and holds a potential tool for the early detection of CO2 leaks with high sensitivity in a distributed fashion.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
隐形曼青应助ZXY采纳,获得10
2秒前
科研顺利完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
大意的雨双完成签到 ,获得积分10
4秒前
chelsea发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
7秒前
8秒前
8秒前
赵拉弟完成签到,获得积分20
9秒前
9秒前
lulu发布了新的文献求助10
9秒前
上官若男应助xiaoyuan采纳,获得10
10秒前
丹妮发布了新的文献求助10
11秒前
求助人员发布了新的文献求助10
12秒前
Abhaha发布了新的文献求助30
13秒前
思源应助zhangguo采纳,获得100
13秒前
13秒前
科研通AI6.3应助Astrid采纳,获得10
14秒前
14秒前
xinxin完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
17秒前
franklylyly完成签到,获得积分10
17秒前
科研通AI6.3应助lulu采纳,获得10
18秒前
18秒前
18秒前
cherish发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
张吴两胜完成签到,获得积分10
20秒前
Abhaha完成签到,获得积分10
20秒前
体贴冰之完成签到,获得积分10
21秒前
喜悦发布了新的文献求助10
21秒前
科研通AI6.3应助景珩采纳,获得20
21秒前
老鱼吹浪发布了新的文献求助10
22秒前
张尚志发布了新的文献求助10
22秒前
22秒前
23秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Aerospace Standards Index - 2026 ASIN2026 3000
Terrorism and Power in Russia: The Empire of (In)security and the Remaking of Politics 1000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Discrete-Time Signals and Systems 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6044839
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7813516
关于积分的说明 16246324
捐赠科研通 5190514
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2777408
邀请新用户注册赠送积分活动 1760631
关于科研通互助平台的介绍 1643782