13 junio 2011

Las tecnologías de sensores ópticos


La gasificación es una tecnología clave para sistemas de generación de combustibles fósiles avanzados. Un factor limitante en el rendimiento de los gasificadores es una falta de sensores fiables para control y monitoreo en tiempo real. Una limitación crítica de los sensores existentes es su incapacidad para resistir altas temperaturas y presiones, así como ambientes erosivos y corrosivos, encontrados en los gasificadores y equipos aguas abajo. Cuando son distribuidos en localizaciones clave dentro del gasificador, los sensores permitirán controlar la fiabilidad y eficiencia del proceso.



En este artículo hablamos de un proyecto de micro-sensor que es lo bastante robusto como para detectar gases de combustibles fósiles para detectar gases en ambientes agresivos en altas temperaturas (500 ºC) y presiones (200 psi). Este tipo de sensores crea la oportunidad de detectar simultáneamente una variedad de gases con temperatura por la distribución de los elementos sensores a lo largo de la longitud de la fibra. Los sensores tienen como objetivo detectar y cuantificar múltiples especies de gases encontrados durante la producción y tratamiento del gas de síntesis derivado del carbón (syngas). Los gases comunes incluyen hidrógeno (H2), monóxido y dióxido de carbono (CO y CO2), especies de azufre (HCS, H2S, COS), y otras trazas de contaminantes.
El proyecto desarrolló sensores que permiten la detección de H2, y CO en ambientes agresivos.  Conforme el proyecto avanzó, las condiciones de ensayos incrementaron en complejidad para refinar el diseño y llevar a la demostración de la factibilidad de la fabricación de sensores, con rangos de rendimiento aceptables de selectividad, sensitividad y exactitud total.
El alcance también abarca el desarrollo de un sistema de interrogación resultando en el desarrollo de uno o más sensores de gases basados en fibra que representan una serie de materiales en los procesos de fabricación. Los productos de tecnología primaria incluyen:

·         Sensores High-quality sapphire log period grating (LPG) o fiber Bragg grating (FBG).

·         Cladding materials y un proceso de fabricación para producir dispositivos ópticos de fibra óptica de sensores químicos de alta temperatura, y

·         Un dispositivo sensor de gases múltiples que opera a temperaturas de 500 ºC y presiones de 200 psi.

Bibliografía: Distributed fiber optic gas sensing for harsh environments. Advanced Research 08/2007
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