1. Pozadí projektu

Provoz, který využívá zemědělské komory pro chov hospodářských zvířat a zpracování hnojiv, potřeboval zajistit nepřetržité monitorování metanu uvnitř uzavřených prostor. Metan, který vzniká při rozkladu organických látek a v důsledku činnosti zvířat, představuje riziko požáru a udušení, pokud se v komorách vyskytuje ve zvýšených koncentracích.
S cílem zvýšit bezpečnost a účinně řídit rizika spojená s metanem v ovzduší zákazník posoudil řešení pro detekci metanu založená na laserové technologii. Po porovnání jednotlivých možností se rozhodl pro Laserový snímač metanu TDLAS200B určené k instalaci uvnitř komory za účelem nepřetržitého měření koncentrace metanu v reálném čase.

Laserový senzor metanu TDLAS200B pro monitorování plynů v zemědělských komorách

2. Problémy při měření

Tato aplikace s sebou přinesla následující výzvy:

  • Tvorba metanu je proměnlivá a závisí na podmínkách prostředí (teplota, vlhkost, obsah organických látek)
  • Uzavřená komora vyžaduje přesnou detekci v rozmezí nízkých až středních koncentrací metanu
  • Náročné zemědělské prostředí s prachem a výpary amoniaku
  • Potřeba spolehlivého provozu s minimální údržbou
  • Požadavek na stabilní digitální výstup pro integraci s místními řídicími systémy

3. Řešení

Zvoleným řešením bylo Laserový snímač metanu TDLAS200B, určený k přímému optickému monitorování metanu bez pohyblivých částí. Mezi jeho hlavní výhody patří:

  • Vysoká linearita v celém měřicím rozsahu, čímž je zajištěno konzistentní a spolehlivé sledování trendů
  • Nízká mez detekce, což umožňuje včasné zjištění změn koncentrace metanu ještě předtím, než dosáhnou rizikových prahových hodnot
  • Vysoká přesnost měření, vhodné pro aplikace nepřetržitého monitorování a záznamu dat

Díky těmto vlastnostem mohl zákazník získávat stabilní a opakovatelné údaje o koncentraci metanu po dlouhou dobu provozu, což přispělo jak k řízení bezpečnosti, tak k optimalizaci procesů uvnitř komory.

3.1 Konfigurace zařízení

Monitorovací systém zahrnoval:

  • Laserový snímač metanu TDLAS200B, verze pro montáž na stěnu
  • Průmyslová skříň vhodná pro komorové prostředí
  • Digitální komunikace RS485/Modbus pro sběr dat
  • Montážní konzola uvnitř komory s přímou viditelností
  • Integrace s místním systémem řízení poplachů a větrání

3.2 Hlavní technické přednosti

FunkceHodnota
Princip detekceAbsorpční spektroskopie s laditelným diodovým laserem (TDLAS)
Přesnost±2 ppm (nejlepší)
VýstupDigitální RS485 s protokolem Modbus
Doba odezvyRychlé (0,2 s)
ÚdržbaNízký (bez čerpadla)
InstalaceUpevnění na stěnu/držák uvnitř komory

3.3 Proces implementace

Instalace
Senzor TDLAS200B byl namontován na vnitřní stěnu zemědělské komory v místě s volnou optickou dráhou. Digitální výstup senzoru byl připojen k monitorovacímu a řídicímu systému zařízení pomocí rozhraní RS485 s protokolem Modbus.

Provoz
Během provozu prováděl přístroj TDLAS200B nepřetržitá měření metanu. Data byla zaznamenávána lokálně a předávána do systému SCADA, což umožňovalo zobrazení přehledových panelů, prahových hodnot a alarmů v reálném čase.

Integrace
Prahové hodnoty alarmů byly nastaveny tak, aby v případě překročení bezpečných limitů koncentrace metanu řídicí systém spustil větrání a upozornil obsluhu.

4. Výsledky projektu

Ukazatel výkonnostiVýsledek
Spolehlivost detekceVysoká a stabilní
Kontinuita datNepřetržité monitorování 24 hodin denně, 7 dní v týdnu
Požadavky na údržbuMinimální
Integrace alarmůPlně integrované
Dlouhodobá stabilitaVýborné

5. Závěr

Př Laserový snímač metanu TDLAS200B poskytlo spolehlivé řešení s nízkými nároky na údržbu pro monitorování metanu uvnitř zemědělské komory.
Ve srovnání s modelem TDLAS200A s čerpadlovým pohonem prokázal model TDLAS200B vyšší dlouhodobou spolehlivost a snazší integraci, díky čemuž je ideální pro uzavřená zemědělská prostředí, kde je nezbytné nepřetržité monitorování bezpečnosti plynů.

Toto řešení se dobře hodí pro chovné prostory, kompostárny, uzavřené zemědělské sklady a podobná využití kde monitorování koncentrace metanu v reálném čase zvyšuje bezpečnost a zlepšuje řízení provozu.