OPG11 optics

In optical gas detection, two types of detectors dominate, Point detectors and Open Path detectors (OP). Point detectors must be placed near leak points and in the correct wind direction, while OP detectors, consisting of a transmitter and receiver placed far apart, can monitor larger areas by fencing them in. Although line detectors should be more suitable for large-area monitoring, they are used far less than expected due to a lack of trust in existing solutions, primarily due to concerns about false alarms and automatic shutdowns. For hydrocarbon gases, line detectors can register high gas levels if plastic materials enter the measurement path, as plastics also contain hydrocarbons. We have developed a line detector concept capable of measuring both gas and plastic while distinguishing between them. A key component is our first version of an adjustable optical filter in the form of a MEMS chip, used for optical spectrum scanning to detect gas and plastic objects within the light beam. The chip has been improved and qualified for the required temperature range. A concept demonstrator confirms that we can differentiate between gas and plastic measurements. Additionally, we have developed alternative optical methods for robust detection. The most promising of these has been built into a concept demonstrator that detects gas within the required detection limits while being immune to plastic interference. It also has additional features that make it more robust than commercially available line detectors. Both concept demonstrators have the potential to be developed into commercial products.

Vi har utviklet to konsepter som har potensiale for kommersialisering i form av nye produkter.

Innen olje og gass-industrien er gasslekkasjer fryktet. Naturgass/biogass består av både eksplosive og giftige gasser, og metan-detektorer eller hydrokarbon-detektorer anvendes for å detektere lekkasjer eller utslipp før konsentrasjonene når eksplosjonsfarlig nivå. Innen optisk gassdeteksjon er det to typer gassdetektorer som dominerer: Punktdetektorer og linjedetektorer. Punktdetektorene måler bare gassen som når frem til detektoren og den må derfor stå nært potensielle lekkasjepunkter og vindretning tatt hensyn til. Linjedetektorer består av en lys emitter (sender) og en lyssensor (mottaker), og disse kan være plassert langt fra hverandre. De vil da detektere gassen som befinner seg mellom disse. På denne måten kan store områder gjerdes inn med noen få linjedetektorer, og en får en effektiv overvåkning av mulige utslipp. Dersom samme område skulle overvåkes med punktdetektorer, ville det vært behov for å installere upraktisk mange punktdetektorer. I teorien skulle da linjedetektorer være bedre egnet enn punktdetektorer for å overvåke områder, men i praksis benyttes linjedetektorer mindre enn forventet. I internasjonale fora sammen med oljeoperatører har det flere ganger vært diskutert hvorfor ikke flere linjedetektorer benyttes. Dette skyldes i hovedsak manglende tillit til eksisterende linjedetektorer, og frykt for falske alarmer og eventuelt automatisk nedstengning. Ved å benytte avansert nano- og materialteknologi integrert på mikroelektromekaniske strukturer (MEMS), vil vi ta fram en ny type linjedetektor som vil løse de største svakhetene med dagens linjedetektorer. Vi vil kunne redusere antall falske alarmer dramatisk, og linjesensorer vil kunne anvendes på steder der det før ikke var mulig. Dette vil gi økt sikkerhet og vesentlige besparelser for Olje&Gass-industrien, og teknologien kan brukes til å redusere diffuse utslipp og til miljøovervåkning generelt.