NO324353B1 - Avbildning av gassemmisjoner ved å bruke optiske teknikker - Google Patents

Avbildning av gassemmisjoner ved å bruke optiske teknikker Download PDF

Info

Publication number
NO324353B1
NO324353B1 NO20023134A NO20023134A NO324353B1 NO 324353 B1 NO324353 B1 NO 324353B1 NO 20023134 A NO20023134 A NO 20023134A NO 20023134 A NO20023134 A NO 20023134A NO 324353 B1 NO324353 B1 NO 324353B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
gas
camera
images
infrared
image
Prior art date
Application number
NO20023134A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20023134D0 (no
NO20023134L (no
Inventor
Hans Edner
Jonas Sandsten
Sune Svanberg
Original Assignee
Gasoptics Sweden Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gasoptics Sweden Ab filed Critical Gasoptics Sweden Ab
Publication of NO20023134D0 publication Critical patent/NO20023134D0/no
Publication of NO20023134L publication Critical patent/NO20023134L/no
Publication of NO324353B1 publication Critical patent/NO324353B1/no

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00—Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/38—Investigating fluid-tightness of structures by using light
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3504—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis
    • G01N21/3518—Devices using gas filter correlation techniques; Devices using gas pressure modulation techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3504—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis
    • G01N2021/3509—Correlation method, e.g. one beam alternating in correlator/sample field

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)
  • Industrial Gases (AREA)
  • Treating Waste Gases (AREA)
  • Photoreceptors In Electrophotography (AREA)

Description

Den foreliggende oppfinnelsen angår kvantitativ avbilding av gassemisjoner ved å bruke optiske teknikker. Det er av stor interesse å være i stand til å detektere og kvantifisere gass-strømninger. Lekkasjer av hydrokarboner fra oljerigger, petrokjemisk industri, tankparker eller naturgassrørledninger utgjør et økonomisk tap, et miljøproblem og en sikkerhetsbekymring. Utslipp i forbindelse med ulykker som involverer transportkjøretøy eller i industrielle operasjoner må kontrolleres. Naturlige emisjoner av drivhusgasser fra geofysiske kilder, f.eks. vulkaner, geotermiske anlegg eller myrområder eller sumper må bli kartlagt. I innendørsmiljø er det viktig å være i stand til å kontrollere funksjonen til et ventilasjonssystem eller en luftuttrekkskanal. Det vil være av stor interesse hvis gassutslippene kunne bli visualisert og kvantifisert i nær sann tid, siden motmiddeltiltak i mange tilfeller må bli satt i gang med én gang. Gassavbilding kan utføres basert på selektiv absorpsjon av optisk stråling. Hvis en kunstig lyskilde blir brukt snakker vi om aktive teknikker mens utnyttelsen av bakgrunnsstråling er referert til som passive teknikker. Den infrarøde termiske bakgrunnsstrålingen er av særlig interesse for passiv avbildning. I en ikke-begrensende utførelse av oppfinnelsen, blir denne strålingen brukt for kvantitativ avbildning av strømmende hydrokarboner.
Molekylære gasser har karakteristiske absorpsjonslinjer i det synlige og ultrafiolette spektralområdet (elektronoverganger) og i det infrarøde spektralområdet (rotasjons-vibrasjonsoverganger). Tilstedeværelsen av gass i atmosfæren er manifestert gjennom absorpsjon av en transmittert stråle ved spesifikke bølgelengder. Den velkjente DOAS (Differential Absorption Optical Spectroscopy) teknikken så vel som fourier-transform spektrometriprinsippet benytter lys fra en kontinuerlig lyskilde, med strålen transmittert over en atmosfærisk bane som ender ved mottakeren. Alternativt kan himmelstrålingen benyttes, som er tilfelle også når korrelasjonsteknikken blir brukt (COSPEC teknikker med et mekanisk maskearrangement i billedplanet til spektrometeret, eller gasskorrelasjonsteknikker med en gasscelle periodisk (eng: intermittently) introdusert i lysbanen foran detektoren). Justerbare halvlederlasere kan også benyttes for absorpsjonsspektroskopi av molekylære gasser. Pulsede lasersystemer tillater områdeoppløst overvåkning av gass-skyer ved å bruke differensiell absorpsjon lidar (Light Detection And Ranging).
Teknikkene nevnt over behandler målinger over en gitt bane. Imidlertid er avbildning av utvidelsen av en gass-sky viktig i mange tilfeller. Dette kan oppnås ved avbildende lidarteknikker. En enklere tilnærming er å benytte passive teknikker. Dette har blitt oppnådd i det infrarøde spektralområdet ved å bruke et «varmekamera» som har blitt utstyrt med et båndpassfilter for absorpsjonsområdet til den bestemte gassen. Hvis en tilstrekkelig mengde gass er til stede kan den bli visualisert med en lavere intensitet enn omgivelsene. Faktumet at mange gasser, slik som hydrokarboner, absorberer i samme bølgelengdeområde, utgjør et problem. Gasskorrelasjonsteknikken gir da en automatisk diskriminering mellom gassene, som det nylig har blitt rapportert. To bilder blir så registrert, ett direkte og ett gjennom en gasscelle som omfatter den bestemte typen gass som skal avbildes, i en optisk tykk konsentrasjon. Gassen sperrer fullstendig den interessante gassen og gir et referansebilde. Imidlertid blir det direkte bildet påvirket av den spesifikke gassabsorpsjonen. Ved subtraksjon eller divisjon av bildene blir gassen fremhevet, og omgivelsene blir eliminert. Andre gasser med absorpsjonslinjer som ikke passer til gassfilteret blir også eliminert av denne billedbehandlingen. Inntil nylig trengte gasskorrelasjonsteknikker å benytte en kunstig varmet bakgrunnsflate for å nå et tilstrekkelig nivå med termisk stråling. Fig. 1 viser et scenario for kvantifiserte gassmålinger ved å bruke gasskorrelasjonsteknikken med dobbeltteleskopsystemet. Fig. 2 viser et eksempel på en gassabsorpsjonsprofil for ammoniakk, tilsvarende til en integrert gasskonsentrasjon på 4000 ppm x meter. Fig. 3 viser et diagram som viser følsomheten for ekstern gass (i ppm x meter) når det er en temperaturforskjell på 18 K mellom bakgrunnen og absorpsjonsgassen. Fig. 4 viser et diagram som viser den teoretiske beregnede og eksperimentelt etablerte kalibreringskurven for absolutte gasskonsentrasjonsbestemmelser. Fig. 5 viser et eksempel på et konsentrasjonskalibrert gasskorrelasjonsbilde av unnslippende ammoniakkgass fra en lekk tanker, registrert ved å bruke bare naturlig bakgrunnsstråling og som er en del av en billedsekvens med billedoppdatering 15 ganger pr. sekund. Fig. 6 viser et scenario for kvantifiserte gassmålinger ved å bruke gasskorrelasjonsteknikken med to infrarøde kameraer med gasscellen og linsen montert sammen på ett av kameraene. Fig. 7 viser et scenario for kvantifiserte gassmålinger ved å bruke gasskorrelasjonsteknikken med en stråledeler inne i det infrarøde kamera. Gasscellen er plassert foran detektor B. Fig. 8 viser et scenario for kvantifiserte gassmålinger ved å bruke gasskorrelasjonsteknikken ved en roterende strålekuttermontert gasscelle inne i det infrarøde kamera. Bildene er sekvensielt fanget inn av en enkelt detektor. Fig. 9(a) viser et gasskorrelert etenbilde ved tid To. (b) viser et gasskorrelert etenbilde ved et senere tidspunkt T\. (c) viser et vindvektorkart utledet ved å krysskorrelere gasskorrelerte bilder ved tid To og Ti. Oppløsningen til vektorkartet blir bestemt ved hjelp av størrelsen på de små krysskorrelasjonsmatrisene.
Den foreliggende oppfinnelsen angår viktige utvidelser av
gasskorrelasjonsavbildningskonseptet. De angår særlig muligheten for raskt å gjøre kvantitative bestemmelser av gasskonsentrasjoner og strømninger. Det viktigste aspektet ved den foreliggende oppfinnelsen er at en ny kalibreringsmetode er frembrakt for å tillate bestemmelsen av integrerte konsentrasjoner i et gassutslipp. Et scenario for målinger med gasskorrelasjonsmetoden er gitt i fig. 1. Utstrømmende gass fra en lekk tankbil overvåkes ved hjelp av et dobbelt teleskopsystem, hvor en optisk kanal går gjennom en gasskorrelasjonscelle og hvor de to bildene blir plassert side ved side i billedplanet til et følsomt infrarødt kamera.
Fig. 2 viser et absorpsjonsspektrum for ammoniakkgass normalisert til en eksperimentell transmisjonsprofil for det optiske system. Hvis gass-skyen har en lavere temperatur enn bakgrunnen, vises dette i det direkte bildet ved en svakere intensitet, mens det ikke kan observeres i gasskorrelasjonskanalen, hvor cellegassen har en sterkere absorpsjon. Fig. 3 viser den integrerte transmisjonen i den spektrale profilen som betraktes, som en funksjon av den integrerte konsentrasjonen av gassen, uttrykt i ppm x meter (parts per million x meter). Her har den aktuelle temperaturforskjellen mellom bakgrunnen og gassen (i dette tilfellet 18 K) blitt tatt i betraktning. Fig. 4 viser den relative transmittansen som oppnås gjennom en ammoniakkgass med en integrert konsentrasjon på 20000 ppm x meter som en funksjon av temperaturforskjell (eksperimentell og teoretisk (heltrukket linje) data). Fra dette diagrammet kan påvirkningen av temperaturforskjellen på utgangssignalet bli bestemt (dvs. følsomheten til systemet). En relativ transmittans høyere enn en som tilsvarer en gass-selvemisjonsstråling større enn bakgrunnsstrålingen (gasstemperaturen er høyere enn bakgrunnstemperaturen). Til slutt viser fig. 5 et ammoniakkutslippsgasskorrelasjonsbilde, beregnet for konsentrasjon.
Mer spesielt er gasskorrelasjonsavbildningsprosessen og kalibreringen beskrevet av følgende trinn: • To bilder, A og B lagres ved å bruke en dobbeltavbildende infrarød kameraanordning tilpasset til et valgt bølgelengdeområde hvor gassabsorpsjonen eller emisjonsspekteret er tilstede.
A-er den infrarøde scenen registrert i ett av bildene (direktebilde).
B-er samme scene registrert med det infrarøde lyset som passerer en gasskorrelasjonscelle. • Bakgrunnstemperaturen registreres med de normale infrarøde kamerarutinene i bilde A. • De relevante null-bildene Ao og Bo, som omfatter selvstråling fra den dobbeltavbildende kameraanordningen omfattende gasskorrelasjonscellen og elektronisk oppsett, blir trukket fra henholdsvis A og B. Det individuelle null-nivået i hver piksel i bildene har før gassmålingene blitt bestemt ved å registrere et svartstrålelegeme ved forskjellige temperaturer og å plotte pikselintensiteten oppnådd mot teoretisk beregnet intensitet. Skjæringsaksen til en rett linje, som er
tilpasset til dataene, gir null-nivået.
• Bildene blir digitalt overlappet innenfor et interessant felt som omfatter gassutslippet, og den fortsettende billedbehandlingen begrenses til dette feltet.
• Et gasskorrelasjonsbilde, G = (A-Ao)/(B-Bo), blir beregnet.
• Konsentrasjonsnivåene i hver piksel i bildet G blir beregnet ved å bruke et diagram slik som fig. 3 som viser den integrerte transmisjonen innenfor den valgte spektrale profilen som funksjon av integrert konsentrasjon av gassen uttrykt i ppm x meter for den bestemte gassen, temperaturforskjell og absolutte temperaturer. • Til slutt blir det resulterende gasskonsentrasjonsbildet fargekodet og overlagret på et synlig bilde C av scenen og resultatet vises, generelt ved en høy oppdateringsfrekvens. I en måling blir det infrarøde kameraets detektorintegreringstid, romlig/tidsfiltrering og konsentrasjonsterskel tilpasset til det målte gasskonsentrasjonsnivået og dynamikken ved en hastighet som tillater konsentrasjonskalibrerte bilder å bli vist som filmer.
Ytterligere aspekter av den foreliggende oppfinnelsen er sterkt forbedrede optiske arrangementer sammenlignet med de i tidligere beskrivelser. Forskjøvet akse paraboler blir brukt som eliminerer vignettering som forstyrrer bildet og gir skarpe bilder; plane og vinklede speil benyttes istedenfor et konvekst speil i Cassegrain-lignende teleskopkonstruksjoner, som gir eliminering av reflektert selvstråling av kameraet tilbake til dens detektor.
Alternativt kan de to bildene A og B bli produsert ved to infrarøde kameraer montert sammen, som vist i fig. 6, eller med et enkelt kamera med en stråledelerenhet og en gasskorrelasjonscelle foran én av to detektorer inne i kameraet som sett i fig. 7. En annen løsning er å bruke et enkeltdetektorkamera med gasskorrelasjonscellen montert på en strålekutter foran detektoren for sekvensiell innfanging av bildene A og B, som vist i fig. 8.
Bruken av en Quantum Well Infrared Photon (QWIP) detektor med skreddersydd følsomhet i et valgt smalt bølgelengdeområde rundt gassabsorpsjons/emisjonens spektrale trekk er særlig egnet for gasskorrelasjonsavbildning. Et mikrobolometerkamera spektralt justert til gassabsorpsjon/emisjonsspekteret ved hjelp av antirefleksjonsbelegg og interferensfiltre er et alternativ.
Med en kalibrert gasskonsentrasjonsfilm kan fluksen utledes ved å kombinere gasskonsentrasjonsbildet med gass-strømningshastigheten, beregnet gjennom korrelasjon av forskyvningen av gass-skyen i tidsseparerte bilder. Et bildevektorkart blir utledet ved krysskorrelering av en liten matrise i et bilde ved tid To med en tilsvarende liten matrise i et bilde ved et senere tidspunkt T\. Størrelsen på de små matrisene er valgt ved å maksimalisere krysskorrelasjonsproduktet. Ved å danne og bevege krysskorrelasjonsmatrisene over de fulle bildene kan en resulterende tidskorrelert vindvektorkart bli dannet. Det resulterende vindvektorkartet slått sammen med bildet ved tid To er vist i fig. 9.

Claims (16)

1. En fremgangsmåte for å avbilde gassfordelinger ved å bruke optiske teknikker som omfatter: bruk av gasskorrelasjonsteknikker for spektral identifisering av substanser og kansellering av romlig varierende bakgrunnstemperaturer og emisiviteter; benyttelsen av en passiv registreringsteknikk ved absorpsjon av naturlig termisk bakgrunnsstråling eller selvemisjonsspektrum på grunn av en valgt gass; og hvor to bilder, A og B blir lagret ved å bruke en dobbeltavbildene infrarød kameraanordning tilpasset til et valgt bølgelengdeområde hvor gassabsorpsjons- eller emisjonsspekteret er tilstede; A-er den infrarøde scenen registrert i ett av bildene; B-er samme scene registrert med det infrarøde lyset passerende gjennom en gasskorrelasjonscelle;karakterisert ved en kalibreringsprosedyre som følgende: bakgrunnstemperaturen registreres ved å bruke informasjonen inneholdt i bilde A; de relevante null-bildene Ao og Bo, som omfatter selvstråling fra den dobbeltavildende kameraanordningen som omfatter gasskorrelasjonscellen og elektronisk offsett, blir subtrahert fra henholdsvis A og B, hvor de individuelle null-nivåene i hver piksel i bildene har blitt bestemt før gassmålingen ved å registrere et svart legeme ved forskjellige temperaturer og å plotte pikselintensiteten som er oppnådd mot en teoretisk beregnet intensitet, og skjæringsaksen til en rett linje, som er tilpasset til dataene, gir null-nivået; bildene blir digitalt overlappet i et interessant felt som omfatter gassutslippet, og avbildingsprosessen som fortsetter begrenses til dette feltet; et gasskorrelasjonsbilde, G = (A-Ao)/(B-Bo), blir beregnet; konsentrasjonsnivået i hver piksel i bildet G blir beregnet ved å bruke et diagram som viser den integrerte transmisjonen innenfor den valgte spektrale profilen som en funksjon av den integrerte konsentrasjonen av gassen uttrykt i ppm x meter for den bestemte gassen, temperaturforskjellen mellom bakgrunnstemperaturen og gassemisjonstemperaturen og absolutte temperaturer; og til slutt blir det resulterende gasskonsentrasjonsbildet overlagret på et synlig bilde C av scenen og resultatet vises.
2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at det resulterende gasskonsentrasjonsbildet er fargekodet.
3. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved tilpasningen av den infrarøde kameradetektorintegrasjonstiden, romlig/tidsfiltrering og konsentrasjonsterskel for det målte gasskonsentrasjonsnivået og dynamikker ved en hastighet som tillater at konsentrasjonskalibrerte bilder blir vist som filmer.
4. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved en bestemmelse av gassfluksen ved å kombinere gasskombinasjonsbildet med gass-strømningshastigheten, beregnet ved korrelasjon av forskyvningen av gass-skyen i tidsseparerte bilder.
5. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved benyttelsen av et reflektordobbeltteloskop med forskjøvet akseparaboler for samtidig innfanging av bildene A og B. Det synlige bildet C blir samtidig innfanget ved et kamera montert nær teleskopet.
6. Fremgangsmåte i henhold til krav 5, karakterisert ved bruken av plane og vinklede sekundære teleskopspeil utformet for å unngå at selvstråling fra kameraet blir reflektert tilbake i kameradetektoren.
7. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved bruken av to infrarøde kameraer montert sammen for samtidig innfanging av bildene A og B. Det synlige bildet C er samtidig innfanget med et kamera montert nær de infrarøde kameraene.
8. Fremgangsmåte i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved bruken av et infrarødt kamera med to detektorer som innfanger bildene A og B ved hjelp av en stråledeler og en gasskorrelasjonscelle inne i kameraet. Det synlige bildet C er samtidig innfanget med et kamera montert nær det infrarøde kamera.
9. En fremgangsmåte i henhold til krav 1 eller 2, karakterisert ved bruken av et infrarødt kamera med én detektor som sekvensielt innfanger bilder A og B ved bruk av en strålekutter som svitsjer gasskorrelasjonscellen inn og ut foran detektoren. Det synlige bildet C er samtidig innfanget med et kamera montert nær det infrarøde kamera.
10. Anordning for avbildning av gassfordeling ved å bruke optiske teknikker omfattende: en dobbeltavbildende infrarød kameraanordning for å lagre to bilder, A og B og tilpasset til et valgt bølgelengdeområde hvor gassabsorpsjons- eller emisjonsspekteret er tilstede hvor: A-er den infrarøde scenen registrert i ett av bildene; B-er samme scene registrert med det infrarøde lyset passerende en gasskonsentrasjonscelle;karakterisert ved at kameraanordningen omfatter midler for kalibrering omfattende: midler for å registrere bakgrunnstemperaturen ved å bruke informasjonen inneholdt i bilde A; midler for å bestemme og lagre de relevante null-bildene Ao og Bo omfattende midler for å registrere et svart strålelegeme ved forskjellige temperaturer og å plotte pikselintensiteten som er oppnådd mot en teoretisk beregnet intensitet, og skjæringsaksen til en rett linje, som er tilpasset til dataene, for å gi de individuelle null-nivåene i hver piksel i bildene, omfattende selvstråling fra den dobbeltavbildende kameraanordningen; midler for å beregne et gasskorrelasjonsbilde, G = (A-Ao)/(B-Bo); midler for å beregne konsentrasjonsnivået i hver piksel i bildet G arrangert for å bruke diagram som viser den integrerte transmisjonen innenfor den valgte spektrale profilen som en funksjon av den integrerte konsentrasjonen av gassen uttrykt i ppm x meter for den bestemte gassen, temperaturforskjell mellom bakgrunnstemperaturen og gassemisjonstemperaturen, og absolutte temperaturer; og midler for å vise resultatet ved overlagring av det resulterende gasskonsentrasjonsbildet på et synlig bilde C av scenen.
11. Anordning i henhold til krav 10, karakterisert ved at visningsmidlene er arrangert for å fargekode gasskonsentrasj onsbildet.
12. Anordning i henhold til krav 10 eller 11, karakterisert ved at den omfatter et reflektordobbeltteleskop med to akseforskjøvede paraboler for samtidig innfanging av bildene A og B, to plane og vinklede sekundære speil utformet for å unngå at selvstråling fra det infrarøde kamera blir reflektert tilbake i kameradetektoren, og et kamera som blir brukt for samtidig å innfange det synlige bildet C, montert nær teleskopet.
13. Anordning i henhold til krav 10 eller 11, karakterisert ved at den omfatter to infrarøde mikrobolometerkameraer montert sammen for samtidig innfanging av bildene A og B. Følsomheten til de infrarøde kameraene er justert til det valgte bølgelengdeområdet med bruk av antirefleksjonsbelegg og interferensfiltre, og kamera som blir brukt for samtidig å innfange det synlige bildet C, montert nær de infrarøde kameraene.
14. Anordning i henhold til krav 10 eller 11, karakterisert ved at den omfatter to infrarøde QWIP (Quantum Well Infrared Photodetector) kameraer montert sammen for samtidig innfanging av bildene A og B hvor følsomhetene til detektorene er optimalisert for det valgte bølgelengdeområdet, og et kamera som brukes for samtidig å innfange det synlige bildet C, montert nær de infrarøde kameraene.
15. Anordning i henhold til krav 10 eller 11, karakterisert ved at den omfatter et infrarødt kamera med to detektorer som innfanger bilder A og B ved hjelp av en stråledeler og en gasskorrelasjonscelle inne i kameraet, og et kamera som blir brukt til samtidig å innfange det synlige bildet C, montert nær det infrarøde kamera.
16. Anordning i henhold til krav 10 eller 11, karakterisert ved at den omfatter et infrarødt kamera med én detektor som sekvensielt innfanger bilder A og B ved bruk av en strålekutter som svitsjer gasskorrelasjonscellen og ut foran detektoren, og et kamera som samtidig blir brukt for å innfange det synlige bildet C, montert nær det infrarøde kamera.
NO20023134A 1999-12-28 2002-06-27 Avbildning av gassemmisjoner ved å bruke optiske teknikker NO324353B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9904836A SE9904836L (sv) 1999-12-28 1999-12-28 Kvantitativ avbildning av gasemissioner utnyttjande optisk teknik
PCT/SE2000/002686 WO2001048459A1 (en) 1999-12-28 2000-12-28 Quantitative imaging of gas emissions utilizing optical techniques

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO20023134D0 NO20023134D0 (no) 2002-06-27
NO20023134L NO20023134L (no) 2002-08-27
NO324353B1 true NO324353B1 (no) 2007-09-24

Family

ID=20418352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20023134A NO324353B1 (no) 1999-12-28 2002-06-27 Avbildning av gassemmisjoner ved å bruke optiske teknikker

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6803577B2 (no)
EP (1) EP1257807B1 (no)
AT (1) ATE313072T1 (no)
AU (1) AU2571101A (no)
DE (1) DE60024876T2 (no)
DK (1) DK1257807T3 (no)
ES (1) ES2253284T3 (no)
NO (1) NO324353B1 (no)
SE (1) SE9904836L (no)
WO (1) WO2001048459A1 (no)

Families Citing this family (70)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7221783B2 (en) * 2001-12-31 2007-05-22 Gyros Patent Ab Method and arrangement for reducing noise
CA2771670C (en) * 2003-03-13 2013-04-02 Synodon Inc. Remote sensing of gas leaks
EA009547B1 (ru) * 2003-06-11 2008-02-28 ФАРРИ БРАЗЕРС ЛЛСи Способ визуального обнаружения утечки химиката, выделяющегося из объекта
SE526421C2 (sv) * 2003-09-02 2005-09-13 Gasoptics Sweden Ab Lokalisering av en visualiserad gasläckas punktkälla
DE602004030884D1 (de) * 2004-02-16 2011-02-17 Synodon Inc Fernerkundung von Gaslecks mittels Gasfilterkorrelationsradiometrie
WO2005084360A2 (en) * 2004-03-03 2005-09-15 Advanced Biophotonics, Inc. Integrated multi-spectral imaging systems and methods of tissue analyses using same
US7492806B2 (en) * 2005-06-15 2009-02-17 Daylight Solutions, Inc. Compact mid-IR laser
US20100243891A1 (en) * 2005-06-15 2010-09-30 Timothy Day Compact mid-ir laser
US7535656B2 (en) 2005-06-15 2009-05-19 Daylight Solutions, Inc. Lenses, optical sources, and their couplings
US20070018104A1 (en) * 2005-07-25 2007-01-25 Parviz Parvin Machine for detecting sulfur hexafluoride (SF6) leaks using a carbon dioxide laser and the differential absorption lidar ( DIAL) technique and process for making same
US8292496B1 (en) 2005-07-27 2012-10-23 L-3 Communications Cyterra Corporation Energetic material detector
EP1928604A4 (en) * 2005-07-27 2014-05-28 L3 Communications Cyterra Corp DETECTOR OF ENERGY MATERIAL
US20110151575A1 (en) * 2005-07-27 2011-06-23 L-3 Communications Cyterra Corporation Energetic Material Detector
US7851758B1 (en) 2005-09-29 2010-12-14 Flir Systems, Inc. Portable multi-function inspection systems and methods
US20070074035A1 (en) * 2005-09-29 2007-03-29 Tom Scanlon Secure recordation for inspection systems and methods
US7400398B2 (en) * 2006-05-09 2008-07-15 Environmental Systems Products Holdings Inc. Remote emissions sensing system and method incorporating spectral matching by data interpolation
US7732767B2 (en) 2006-08-11 2010-06-08 Lasermax, Inc. Target marker having quantum cascade laser for thermally marking a target
US20080116377A1 (en) * 2006-11-17 2008-05-22 Wai Ming Luk Method and System for Passive Remote Exhaust Emission Measurement
US7920608B2 (en) * 2007-03-12 2011-04-05 Daylight Solutions, Inc. Quantum cascade laser suitable for portable applications
US8653461B1 (en) 2007-03-23 2014-02-18 Flir Systems, Inc. Thermography camera tuned to detect absorption of infrared radiation in a selected spectral bandwidth
US8659664B2 (en) * 2007-03-23 2014-02-25 Flir Systems, Inc. Thermography camera configured for leak detection
US20090159798A1 (en) * 2007-12-20 2009-06-25 Daylight Solutions, Inc. Gas imaging system
US8548271B2 (en) * 2008-01-08 2013-10-01 Opgal Optronic Industries Ltd. System and method for gas leakage detection
US7848382B2 (en) 2008-01-17 2010-12-07 Daylight Solutions, Inc. Laser source that generates a plurality of alternative wavelength output beams
US7649174B2 (en) * 2008-02-11 2010-01-19 Flir Systems, Inc. Thermography camera configured for gas leak detection
US20100110198A1 (en) * 2008-04-01 2010-05-06 Daylight Solutions, Inc. Mid infrared optical illuminator assembly
US8306077B2 (en) 2008-04-29 2012-11-06 Daylight Solutions, Inc. High output, mid infrared laser source assembly
US8565275B2 (en) 2008-04-29 2013-10-22 Daylight Solutions, Inc. Multi-wavelength high output laser source assembly with precision output beam
JP5375209B2 (ja) * 2009-03-05 2013-12-25 Ｊｆｅスチール株式会社 Ｃｏ含有ガス漏洩監視装置およびｃｏ含有ガスの漏洩監視方法
US8774244B2 (en) 2009-04-21 2014-07-08 Daylight Solutions, Inc. Thermal pointer
NO331633B1 (no) * 2009-06-26 2012-02-13 Scanwell As Apparat og framgangsmate for a avdekke og kvantifisere lekkasje i et ror
US20110080311A1 (en) * 2009-10-05 2011-04-07 Michael Pushkarsky High output laser source assembly with precision output beam
US8718105B2 (en) 2010-03-15 2014-05-06 Daylight Solutions, Inc. Laser source that generates a rapidly changing output beam
US8335413B2 (en) 2010-05-14 2012-12-18 Daylight Solutions, Inc. Optical switch
US8467430B2 (en) 2010-09-23 2013-06-18 Daylight Solutions, Inc. Continuous wavelength tunable laser source with optimum orientation of grating and gain medium
US9225148B2 (en) 2010-09-23 2015-12-29 Daylight Solutions, Inc. Laser source assembly with thermal control and mechanically stable mounting
US9042688B2 (en) 2011-01-26 2015-05-26 Daylight Solutions, Inc. Multiple port, multiple state optical switch
WO2012128943A2 (en) * 2011-03-23 2012-09-27 Halliburton Energy Services, Inc. Monitoring and detection of materials using hyperspectral imaging
US9059562B2 (en) 2011-06-23 2015-06-16 Daylight Solutions, Inc. Control system for directing power to a laser assembly
US8715202B2 (en) * 2011-09-27 2014-05-06 Xerox Corporation Minimally invasive image-based determination of carbon dioxide (CO2) concentration in exhaled breath
US9093813B2 (en) 2011-10-11 2015-07-28 Daylight Solutions, Inc. Mounting base for a laser system
EP2590138B1 (en) * 2011-11-07 2019-09-11 Flir Systems AB Gas visualization arrangements, devices, and methods
US8854223B2 (en) * 2012-01-18 2014-10-07 Xerox Corporation Image-based determination of CO and CO2 concentrations in vehicle exhaust gas emissions
US8681337B2 (en) * 2012-04-10 2014-03-25 G & A Technical Software, Inc. Independent-beam gas filter correlation radiometry with field-of-view matching
WO2014171897A1 (en) * 2013-04-19 2014-10-23 Microlight Sensors Pte. Ltd. Apparatus, system and method for remote detection of vehicle exhaust
US20160252650A1 (en) * 2013-10-09 2016-09-01 Shell Oil Company Method and system for rendering visible a plume of dispersing fluid so as to reveal its source
US9442011B2 (en) 2014-06-23 2016-09-13 Exxonmobil Upstream Research Company Methods for calibrating a multiple detector system
WO2015199913A1 (en) 2014-06-23 2015-12-30 Exxonmobil Upstream Research Company Systems for detecting a chemical species and use thereof
US9471969B2 (en) 2014-06-23 2016-10-18 Exxonmobil Upstream Research Company Methods for differential image quality enhancement for a multiple detector system, systems and use thereof
WO2015199911A1 (en) 2014-06-23 2015-12-30 Exxonmobil Upstream Research Company Methods and systems for detecting a chemical species
US11249016B2 (en) 2015-03-02 2022-02-15 Flir Systems Ab Wavelength band based passive infrared gas imaging
WO2016139261A1 (en) * 2015-03-02 2016-09-09 Flir Systems Ab Wavelength band based passive infrared gas imaging
EP3265996A1 (en) * 2015-03-02 2018-01-10 Flir Systems AB Quantifying gas in passive optical gas imaging
CN211825673U (zh) 2015-12-07 2020-10-30 菲力尔系统公司 成像装置
EP3392635B1 (en) * 2015-12-15 2022-06-08 Konica Minolta, Inc. Image processing device for gas detection, image processing method for gas detection, image processing program for gas detection, computer-readable recording medium having image processing program for gas detection recorded thereon, and gas detection system
AU2017268056B2 (en) * 2016-05-18 2021-08-05 Lineriders Inc. Apparatus and methodologies for leak detection using gas and infrared thermography
CN109642846A (zh) * 2016-08-31 2019-04-16 前视红外系统股份公司 指示场景中的气体移动的方法
WO2018087768A1 (en) 2016-11-14 2018-05-17 Opgal Optronic Industries Ltd. Systems and methods for quantifying a gas leak
WO2018123197A1 (ja) * 2016-12-27 2018-07-05 コニカミノルタ株式会社 ガス検知用画像処理装置、ガス検知用画像処理方法及びガス検知用画像処理プログラム
US11022546B2 (en) * 2017-05-16 2021-06-01 Fluke Corporation Optical gas imaging systems and methods
DE102017010151A1 (de) 2017-11-02 2019-05-02 Dräger Safety AG & Co. KGaA lnfrarot-optische Gasmessvorrichtung
WO2019114239A1 (zh) * 2017-12-13 2019-06-20 清华大学 基于太赫兹的探测大气高危化学品的方法和系统
US11108995B2 (en) * 2018-09-11 2021-08-31 Draeger Medical Systems, Inc. System and method for gas detection
US11589776B2 (en) 2018-11-06 2023-02-28 The Regents Of The University Of Colorado Non-contact breathing activity monitoring and analyzing through thermal and CO2 imaging
US11828704B2 (en) * 2019-06-14 2023-11-28 Flir Systems Ab Spatial image processing for enhanced gas imaging systems and methods
CN110470669B (zh) * 2019-08-23 2020-05-26 吉林大学 一种水下管道的检漏方法、系统及相关装置
DE102019124547A1 (de) * 2019-09-12 2021-03-18 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Detektorvorrichtung und Verfahren zur Fernanalyse von Stoffen sowie mobiles Sensorsystem
DE102021100405A1 (de) 2021-01-12 2022-07-14 Inficon Gmbh Verfahren zur Detektion von aus einem Prüfling austretendem Prüfgas mit einem optischen Sensor
CN112858200A (zh) * 2021-01-13 2021-05-28 中国科学院合肥物质科学研究院 一种二氧化硫快速定量成像测量装置及方法
CN114018843B (zh) * 2022-01-05 2022-04-08 北京新煜达石油勘探开发有限公司 基于光谱数据评价地层烃源物性的方法、装置、电子设备及介质

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3976884A (en) * 1974-12-31 1976-08-24 Science Applications, Inc. Method for remote monitoring of gaseous products
US4555627A (en) * 1983-04-05 1985-11-26 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Backscatter absorption gas imaging system
JPH01296785A (ja) * 1988-05-24 1989-11-30 Fujitsu Ltd 画像重畳装置
US5210702A (en) * 1990-12-26 1993-05-11 Colorado Seminary Apparatus for remote analysis of vehicle emissions
US5373160A (en) * 1993-05-04 1994-12-13 Westinghouse Electric Corporation Remote hazardous air pullutants monitor
DE4324154A1 (de) 1993-07-19 1995-02-02 Kayser Threde Gmbh Vorrichtung und Verfahren zur räumlich hochauflösenden Analyse mindestens einer Gaskomponente in einem Gasgemisch
US5656813A (en) * 1995-04-04 1997-08-12 Gmd Systems, Inc. Apparatus for imaging gas
US6690472B2 (en) * 2000-09-28 2004-02-10 Sandia National Laboratories Pulsed laser linescanner for a backscatter absorption gas imaging system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Ingen *

Also Published As

Publication number Publication date
ES2253284T3 (es) 2006-06-01
DE60024876D1 (de) 2006-01-19
US20030025081A1 (en) 2003-02-06
EP1257807A1 (en) 2002-11-20
WO2001048459A1 (en) 2001-07-05
AU2571101A (en) 2001-07-09
NO20023134D0 (no) 2002-06-27
DE60024876T2 (de) 2006-09-28
SE9904836D0 (sv) 1999-12-28
SE9904836L (sv) 2001-06-29
DK1257807T3 (da) 2006-04-18
ATE313072T1 (de) 2005-12-15
US6803577B2 (en) 2004-10-12
EP1257807B1 (en) 2005-12-14
NO20023134L (no) 2002-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO324353B1 (no) Avbildning av gassemmisjoner ved å bruke optiske teknikker
US20240094118A1 (en) Gas leak emission quantification with a gas cloud imager
US8548271B2 (en) System and method for gas leakage detection
Naranjo et al. IR gas imaging in an industrial setting
US20160097714A1 (en) Apparatus for imaging hydrogen sulfide plume and method of the same
EP3538874B1 (en) Systems and methods for quantifying a gas leak
Olbrycht et al. Optical gas imaging with uncooled thermal imaging camera-impact of warm filters and elevated background temperature
Smekens et al. Validation of the SO2 camera for high temporal and spatial resolution monitoring of SO2 emissions
Harding et al. Atmospheric scattering effects on ground‐based measurements of thermospheric vertical wind, horizontal wind, and temperature
Schiavo et al. Characterization of a UV camera system for SO2 measurements from Popocatépetl Volcano
Barnie et al. Quantification of gas and solid emissions during Strombolian explosions using simultaneous sulphur dioxide and infrared camera observations
US20040227906A1 (en) Infrared scene projector
CN206096497U (zh) 一种危险源探测系统
CN107703555A (zh) 一种危险源探测方法及系统
Cosofret et al. Passive infrared imaging sensor for standoff detection of methane leaks
Sabbah et al. Remote sensing of gases by hyperspectral imaging: results of measurements in the Hamburg port area
JP7408682B2 (ja) ガス検知器
Naranjo et al. IR gas cloud imaging in oil and gas applications: immunity to false stimuli
US11714046B2 (en) Laser imaging of gases for concentration and location identification
Laufer et al. Optimized differential absorption radiometer for remote sensing of chemical effluents
Prel et al. iCATSI: multi-pixel imaging differential spectroradiometer for standoff detection and quantification of chemical threats
RU2799381C2 (ru) Газоанализатор
Thériault et al. A novel infrared hyperspectral imager for passive standoff detection of explosives and explosive precursors
Prel et al. Real time standoff gas detection and environmental monitoring with LWIR hyperspectral imager
CN115963061A (zh) 多谱段透射式大气消光系数测量装置与标校方法

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: GAS OPTICS AS, NO

MK1K Patent expired