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
今后应助木木木采纳,获得10
刚刚
材料打工人完成签到 ,获得积分10
刚刚
刚刚
1秒前
Xshirley205完成签到,获得积分10
1秒前
大力的灵雁应助李永强采纳,获得10
2秒前
Dai完成签到,获得积分10
2秒前
大方笑阳完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
伶俐的高烽完成签到 ,获得积分10
4秒前
张云完成签到 ,获得积分10
5秒前
Doro完成签到,获得积分10
5秒前
XCX完成签到,获得积分10
6秒前
jokerli完成签到,获得积分10
6秒前
可耐的月饼完成签到 ,获得积分10
7秒前
un完成签到,获得积分10
7秒前
周周完成签到,获得积分10
7秒前
124cndhaP发布了新的文献求助10
8秒前
赘婿应助Apple采纳,获得30
8秒前
10秒前
小神仙发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
机智翠风发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
隐形曼青应助典雅的俊驰采纳,获得10
12秒前
dolores完成签到,获得积分10
13秒前
大浪淘沙完成签到 ,获得积分10
13秒前
任性凤凰完成签到,获得积分10
14秒前
木木木发布了新的文献求助10
14秒前
入袍完成签到,获得积分10
15秒前
任性凤凰发布了新的文献求助10
17秒前
冯冯完成签到 ,获得积分10
17秒前
所所应助zlh采纳,获得10
18秒前
zzzy完成签到 ,获得积分10
18秒前
学术小白two完成签到,获得积分20
19秒前
19秒前
渭阳野士完成签到,获得积分10
20秒前
聒小灰发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
Sweety-发布了新的文献求助10
22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
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Handbook of pharmaceutical excipients, Ninth edition 5000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
Polymorphism and polytypism in crystals 1000
Social Cognition: Understanding People and Events 800
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 6028702
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7694475
关于积分的说明 16187432
捐赠科研通 5175889
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2769797
邀请新用户注册赠送积分活动 1753197
关于科研通互助平台的介绍 1638973