O estudo da tecnologia de medição da concentração de gases multicomponentes H₂S e CH₄ possui grande importância para a produção segura na indústria de petróleo e petroquímica. Baseado na tecnologia TDLAS no infravermelho médio, foi selecionado um laser de cascata quântica (Quantum Cascade Laser, QCL) com comprimento de onda central de 8,309 μm como fonte de detecção, e foi construído um sistema experimental de telemetria com alcance de 30 m. O método de modulação de comprimento de onda WMS foi usado para ajuste contínuo e varredura das linhas de absorção dos gases H₂S e CH₄, sendo realizada uma modulação profunda ideal da portadora senoidal de alta frequência, permitindo a medição simultânea dos gases multicomponentes H₂S e CH₄. No experimento, o H₂S foi misturado com vapor d'água de alta concentração a 5% em volume para medição conjunta, analisando e verificando as excelentes características da absorção do vapor d'água nessa faixa espectral que evitam interferência cruzada na medição, e foi utilizado o filtro suavizador Savitzky-Golay para melhorar a relação sinal-ruído do sinal detectado. Através do experimento de telemetria, foi analisado o efeito de diferentes distâncias de telemetria de 15 m e 30 m sobre o sinal detectado, e através do aumento do tempo de integração e do cálculo da relação sinal-ruído, foi obtido o limite mínimo de telemetria de 128,75×10^-9 m. Por fim, os resultados do cálculo da variância de Allan mostram que, com tempos de integração de 183 s e 142 s, os limites mínimos de detecção do sistema para os gases H₂S e CH₄ são respectivamente 0,593×10^-9 e 1,160×10^-9. Os resultados deste estudo fornecem um método eficaz para a medição simultânea de alta sensibilidade dos gases multicomponentes H₂S e CH₄ na faixa do infravermelho médio e oferecem referência para aplicações de telemetria de gases multicomponentes.

Infravermelho médio;Sulfeto de hidrogênio;Laser de cascata quântica;Telemetria de gases multicomponentes