Industrielle Gasanalytik
Methan-Gasanalysator — GESHINE TDLAS-Gasanalyselösungen für CH₄
Industrielle CH₄-Messung von 0–100 ppm bis 0–10 % Konzentration. Die TDLAS-Lasertechnologie bietet keine Querempfindlichkeiten, eine Richtigkeit von ±1 % FS und Ansprechzeiten unter 10 Sekunden bei extraktiven, in situ und Tischgeräten.
Warum Methanmessungen fehlschlagen — und wie TDLAS die Ursachen beseitigt
Kostspielige Ungenauigkeiten in Prozessanlagen sind nicht nur auf Anlagenstillstände zurückzuführen. Ungenaue CH₄-Messwerte von Prozessgasanalysatoren setzen Anlagen dem Risiko von Sicherheitsverstößen, Emissionsstrafen und unzuverlässigen Informationen für das Prozessleitsystem aus. Für Fehler bei der industriellen CH₄-Gasanalyse gibt es drei Hauptursachen.
Querempfindlichkeiten durch andere Gase. Breitband-IR-Gasanalysatoren senden Energie über ein breites Spektralfenster. Sind andere Gase wie CO₂, Wasserdampf oder weitere Kohlenwasserstoffe vorhanden, zeigt das Messgerät einen um 2–5 % höheren Methanwert an, als tatsächlich vorliegt. Bei Biogas mit einem möglichen CO₂-Anteil von 30–45 % führt diese Querempfindlichkeit zu falschen Sicherheitsalarmen oder verdeckt tatsächliche Emissionen.
Drift im Feldeinsatz. Bei herkömmlichen NDIR-Gasanalysatoren dehnen sich optische Komponenten im Tages- und Nachtverlauf temperaturbedingt aus. Ohne eine Neukalibrierung durch das Bedienpersonal alle 3–6 Monate kann die Nullpunkt- und Messspandrift auf 3–5 % absolut ansteigen.
Zu langsame Ansprechzeit bei dynamischen Prozessen. Extraktive Systeme mit Messgasaufbereitung benötigen 5–30 Sekunden, um eine Konzentrationsänderung zu erfassen. Dadurch reagiert das Prozessleitsystem erst auf die veränderten Bedingungen, wenn sich die Zusammensetzung des Prozessgases bereits geändert hat.
Die abstimmbare Diodenlaser-Absorptionsspektroskopie (TDLAS) setzt an jeder dieser Fehlerursachen an. Statt einer breitbandigen Infrarotquelle verwendet TDLAS eine Laserdiode, die bei der präzisen Wellenlänge eines Methan-Absorptionsmaximums von etwa 1,65 µm emittiert. Bei dieser Messung auf einer einzelnen Spektrallinie gibt es keine Querempfindlichkeit durch CO₂, H₂O, CO oder andere Hintergrundgase in der Gasmatrix.
Das Abtasten des methanspezifischen Absorptionsmaximums im Millisekundenbereich ermöglicht bei in-situ-Konfigurationen Ansprechzeiten von weniger als 1 Sekunde. Da die Messung auf einer Wellenlängenstabilisierung und nicht auf breitbandiger Intensität beruht, liegt die Drift von TDLAS-Methan-Gasanalysatoren Woche für Woche bei etwa 1 % FS, verglichen mit einer typischen NDIR-Drift von 2–5 % FS im selben Zeitraum.
Das Absorptionsband bei 1,65 µm liegt im atmosphärischen Fenster des nahen Infrarots, in dem Wasser und CO₂ nur minimal absorbieren. Die DFB-Laserdiode von GESHINE verfügt über eine Temperaturstabilisierung, die bei Umgebungstemperaturen von –10 bis +55°C eine Wellenlängenstabilität von unter 0.001 nm gewährleistet. So bleibt die Richtigkeit auch in Prozessgasen mit hoher Feuchte erhalten (bis zu 30 % H₂O Volumenanteil), bei denen NDIR-Gasanalysatoren beheizte Probenahmeleitungen und Feuchtefilter benötigen.
Typische jährliche Einsparung beim Arbeitsaufwand für Kalibrierung und Wartung nach dem Wechsel von NDIR zu TDLAS-Methan-Gasanalysatoren.
Basierend auf veröffentlichten Angaben zu Kalibrierintervallen: TDLAS 12+ Monate gegenüber NDIR 3–6 Monate (ISA-TR84.00.09).
GESHINE CH₄-Gasanalysatorserie — Modelle, Spezifikationen und Auswahlhilfe
Wir fertigen vier verschiedene Konfigurationen von Methan-Gasanalysatoren. Alle basieren auf demselben optischen TDLAS- oder NDIR-Kern, sind jedoch für unterschiedliche Einbausituationen ausgelegt. Über den gesamten Betriebsbereich bieten sie dieselbe Messleistung.
TDLAS-Gasanalysator für den Tischbetrieb
TDLAS-TischgerätIdeal für: Biogas, Laboratorien und hochpräzise Prozessanalytik
TDLAS-Gasanalysenmodul (OEM)
OEM-TDLAS-ModulIdeal für: Systemintegratoren und OEM-Integration
In-situ-Gasanalysator für explosionsgefährdete Bereiche
ZS8300Ideal für: explosionsgefährdete Prozessbereiche, Kohlebergwerke und schnelle CH₄-Überwachung
NDIR-Gasanalysator
ZS6500Ideal für: kostenbewusste Anwendungen, kleine Heizkessel und saubere Gase
Auswahl nach Anwendung: Welcher Methan-Gasanalysator passt zu Ihrem Prozess?
| Anwendung | Empfohlenes Modell | CH₄-Messbereich | Wichtigster Vorteil | Richtigkeit |
|---|---|---|---|---|
| Biogas / Deponiegas | TDLAS-Tischgerät (nach Projektprüfung) | 0–10 % (erweiterbar) | Keine CO₂-Querempfindlichkeit bei Anteilen von 30–45 % | ±1 % FS |
| Erdgasaufbereitung | ZS8300 (in situ) | Kundenspezifisch (%) | 1s Ansprechzeit, Ex-Umfang projektbezogen zu prüfen | 1 % FS Linearität |
| CEMS / Abgasemissionen | ZS8100 + OEM-TDLAS-Modul (nach Projektprüfung) | 0–100 ppm bis 0–10 % | Extraktives System mit beheizter Probenahmeleitung | ±1 % FS |
| CH₄-Überwachung im Kohlebergwerk | ZS8300 (in situ) | Messbereich 0–5 % | Ex- und Schutzartumfang projektbezogen zu prüfen, Ansprechzeit 1 Sekunde; für die Beschaffung spezieller %LEL-Sicherheitsdetektoren siehe Brennbare Gasdetektoren | 1 % FS Linearität |
| Labor / Forschung und Entwicklung | TDLAS-Tischgerät (nach Projektprüfung) | 0–100 ppm | 5-minütige Aufwärmzeit, hohe Präzision | ±1 % FS |
| Optimierung kleiner Heizkessel | ZS6500 (NDIR) | Kundenspezifisch | Geringere Kosten, bewährte Infrarotplattform | ≤2 % FS |
| OEM-Systemintegration | OEM-TDLAS-Modul (nach Projektprüfung) | 0–100 ppm bis 0–10 % | Kompaktes Modul, RS485-Integration | ±1 % FS |
Der TDLAS-Gasanalysator für den Tischbetrieb und das OEM-TDLAS-Lasermodul können bis zu 6 Gase gleichzeitig (O₂, CO, CO₂, CH₄, HF, H₂O) in einem Messgasstrom messen. Wenn Ihre Anlage separate Gasanalysatoren für Methan und Prozessgase verwendet, lassen sich durch eine Zusammenführung typischerweise 2–3 Gasanalysatoren pro Messstelle einsparen. Senden Sie uns Ihre aktuelle Gasanalysatorliste, damit wir das Einsparpotenzial berechnen können.
Die Schwächen der breitbandigen Infrarottechnologie bei der Messrichtigkeit sind konkret und messbar — sie fließen in jede Leistungsspezifikation der GESHINE-CH₄-Produkte ein.
TDLAS, NDIR und FID im Vergleich — Technologien für Methan-Gasanalysatoren
Bei der Auswahl einer Methan-Gasanalysatortechnologie müssen Nachweisempfindlichkeit, Unempfindlichkeit gegenüber Querempfindlichkeiten, Wartungsaufwand und Gesamtbetriebskosten gegeneinander abgewogen werden. Wir fertigen TDLAS- und NDIR-Systeme, weil unterschiedliche Anwendungen unterschiedliche Spezifikationen erfordern.
| Parameter | TDLAS | NDIR (ZS6500) | FID |
|---|---|---|---|
| Nachweisprinzip | Absorption auf einer einzelnen Laserlinie bei 1,65 µm | Breitband-IR mit optischem Filter bei 3,3 µm | Wasserstoff-Flammenionisation |
| CH₄-Nachweisgrenze | <1 ppm (auch im Sub-ppm-Bereich einsetzbar) | ~5–10 ppm | <0.1 ppm |
| Messbereich | 0–100 ppm bis 0–10 % | Typischerweise 0–5 % | 0–10.000 ppm (0–1 %) |
| CO₂-Querempfindlichkeit | Keine (Selektivität durch einzelne Spektrallinie) | 2–5 % Messfehler bei 30 % CO₂ | Keine (ionisationsbasiert) |
| H₂O-Querempfindlichkeit | Keine (atmosphärisches Fenster bei 1,65 µm) | Messgas muss getrocknet werden | Minimal |
| Querempfindlichkeit durch Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffe | Keine | Stark (Überlappung im Breitbandbereich) | Hoch (spricht auf alle Kohlenwasserstoffe an) |
| Ansprechzeit (T90) | ≤10 s (extraktiv); 1 s (in situ) | 5–30 Sekunden | 2–5 Sekunden |
| Kalibrierintervall | 12+ Monate | 3–6 Monate | 1–3 Monate |
| Verbrauchsmaterialien | Keine (Festkörperlaser) | Austausch der IR-Quelle (alle 2–3 Jahre) | H₂-Trägergas (kontinuierliche Versorgung) |
| Explosionsgeschützte Ausführung verfügbar | Ja — ZS8300-System für explosionsgefährdete Bereiche (Umfang projektbezogen zu prüfen) | Mit Gehäuse (Zusatzkosten) | Nicht empfohlen (offene Flamme) |
| Mehrgaskomponentenfähigkeit | Bis zu 6 Gase gleichzeitig | 2–4 Gase mit mehreren Filtern | Nur Gesamtkohlenwasserstoffe (keine Aufschlüsselung nach Komponenten) |
| Kosten über 5 Jahre (typisch) | Mittel (hohe Anfangskosten, niedrige Betriebskosten) | Niedrig (niedrigste Anfangskosten, moderate Betriebskosten) | Hoch (H₂-Versorgung + häufige Kalibrierung). |
Rohbiogas enthält 50–65 % CH₄ und 30–45 % CO₂ sowie bei 35–40°C gesättigten Wasserdampf. Die CO₂-Absorption überlappt teilweise mit dem breitbandigen NDIR-Methanfenster und verfälscht das Basissignal. Bei NDIR-Gasanalysatoren an Biogasfermentern beobachten Anlagenbediener häufig absolute Fehler von 3–8 %, sofern keine zusätzliche Gasaufbereitung installiert ist. Ein TDLAS-Gasanalysator bei 1,65 µm misst direkt durch diese Gasmatrix, ohne weitere Messgasaufbereitung außer einem Partikelfilter.
Wir fertigen sowohl TDLAS- als auch NDIR-Gasanalysatoren, denn für alle Anwendungen dieselbe Technologie vorzugeben, wäre technisch nicht sinnvoll. Unser Anwendungsteam empfiehlt die für Ihre Gasmatrix am besten geeignete Plattform.
Finden Sie das passende CH₄-Gasanalysatormodell
Die interaktive Auswahlhilfe stellt vier Fragen zu Anwendung, Konzentrationsmessbereich, Einbauumgebung und Ansprechzeit. Wird das Tool nicht geladen, senden Sie diese vier Angaben an unsere Anwendungstechnik, um eine Empfehlung für Ihre Konfiguration zu erhalten.
Kundenergebnisse: Bewährte CH₄-Überwachung in verschiedenen Branchen
Die Anforderungen an die Methanüberwachung unterscheiden sich je nach Branche — von ppb-Konzentrationen in der Atmosphärenforschung bis zu Prozentanteilen bei der Analyse der Biogaszusammensetzung. GESHINE-Gasanalysatoren decken den gesamten Messbereich ab.
Öl und Gas — Überwachung diffuser Emissionen
Eine Erdgasaufbereitungsanlage im Midstream-Bereich betrieb 12 Methan-Überwachungsgeräte entlang des Werksgeländes. Herkömmliche katalytische Sensoren hatten eine Ansprechverzögerung von 30 Sekunden.
An jeder Überwachungsstation installierte ZS8300-In-situ-Gasanalysatoren. Ausgelegt für den Einsatz in Zone 1 mit Schutzart Ex db IIC T6 Gb (Umfang projektbezogen zu prüfen) und einer Ansprechzeit von 1 Sekunde.
Kalibrierintervall: monatlich → jährlich
Biogas und Deponiegas — Analyse der Zusammensetzung
Eine kommunale Kläranlage mit drei Fermentern benötigte eine stabile Messung des CH₄/CO₂-Verhältnisses. Die vorhandenen NDIR-Gasanalysatoren wiesen aufgrund eines CO₂-Hintergrundanteils von 38–42 % eine Drift von 4–6 % auf.
TDLAS-Tischgeräte an den Gasaustritten der einzelnen Fermenter. Gleichzeitige CH₄- und CO₂-Messung über eine Probenahmeleitung ohne Querempfindlichkeiten.
CH₄-Richtigkeit: 5 % (NDIR) → 1 % (TDLAS)
Stromerzeugung — Optimierung der Verbrennung
Ein Kohlekraftwerk benötigte eine Überwachung von unverbranntem CH₄ im Abgas zur Optimierung der Verbrennung. Das vorhandene extraktive System hatte eine Transportverzögerung von 45 Sekunden.
Extraktives ZS8100-TDLAS-System mit beheizter Probenahmeleitung (bis zu 600°C) sowie einem OEM-TDLAS-Lasermodul. Mehrfachdurchgang im optischen Weg für hohe Empfindlichkeit bei niedrigen ppm-Konzentrationen.
Gesamte Messgasstrecke von der Probenahme bis zum Messwert in unter 90s, einschließlich Transport durch die beheizte Leitung
Bergbau — CH₄-Prozessüberwachung unter Tage
Für die CH₄-Überwachung in einem unterirdischen Kohlebergwerk war die funktionale Sicherheitsbewertung SIL 2 in explosionsgefährdeten Bereichen erforderlich. Elektrochemische Sensoren fielen bei hoher Feuchte und Staub aus.
ZS8300-In-situ-Lasergasanalysatoren in Gehäusen für explosionsgefährdete Bereiche; Schutzart und Ex-Umfang sind projektbezogen zu prüfen. Ein Stickstoff-Spülsystem hält den optischen Kontakt aufrecht. Direkte Messung quer durch den Abgaskanal. Die Beschaffung spezieller %LEL-Sicherheitsdetektoren erfolgt über Detektoren für brennbare Gase.
Ansprechzeit von 1 Sekunde für schnelle CH₄-Trends und Alarmeingänge
CEMS — Einhaltung der Vorschriften für Abgasemissionen
Umweltvorschriften verlangten eine kontinuierliche Methanmessung in Abgasemissionen mit Zertifizierung nach nationalen Emissionsnormen.
Extraktives ZS8100-CEMS-System mit OEM-TDLAS-Lasermodul zur Einhaltung von Emissionsnormen. Mehrgaskomponentenmessung mit beheizter Probenahmeleitung und Gasaufbereitung.
Leistungsrahmen für CEMS nach EN 15267-3:2023; EPA Method 25A nur bei entsprechender Anwendbarkeit als Referenz-Gegenprüfung der gesamten gasförmigen organischen Stoffe mittels FID
Erdgas — Qualität in Rohrleitungen
Die Qualitätskontrolle von Erdgasleitungen erforderte eine präzise Analyse der CH₄-Zusammensetzung in Aufbereitungsanlagen und Übergabestationen.
TDLAS-Tischgerät zur kontinuierlichen Überwachung der CH₄-Zusammensetzung an Sammelstellen. Keine Querempfindlichkeiten durch Verunreinigungen in der Erdgasleitung, darunter H₂S und CO₂. Informationen zur Auswahl von Messgeräten für Schwefel, Feuchte, O₂ und Gesamtkohlenwasserstoffe in Erdgasleitungen finden Sie unter Erdgas-Gasanalysatoren.
Keine CO₂-Querempfindlichkeit
Die Anforderungen an die CH₄-Überwachung unterscheiden sich stark je nach Branche. Unsere Anwendungsingenieure helfen Ihnen dabei, die passende Gasanalysatortechnologie, den Messbereich und die Zertifizierung für Ihre Betriebsbedingungen auszuwählen.
Gesamtbetriebskosten Ihres Methan-Gasanalysators berechnen
Der interaktive 5-Jahres-Kostenrechner vergleicht die Betriebskosten von TDLAS- und NDIR-Methan-Gasanalysatoren, einschließlich Arbeitsaufwand für Kalibrierung, Austausch der Quelle, Ausfallzeiten und Verbrauchsmaterialien. Die Standardwerte dienen der beispielhaften Planung.
Individuelle 5-Jahres-Kostenanalyse anfordernZertifizierungen und Einhaltung von Vorschriften für Methan-Gasanalysatoren
Jeder GESHINE-Gasanalysator wird mit Dokumentation geliefert, deren Rückverfolgbarkeit zu den einschlägigen nationalen und internationalen Normen gewährleistet ist. Bei Installationen in explosionsgefährdeten Bereichen muss die Dokumentation der ZS8300-Familie anhand der ausgewählten Konfiguration und der Projektjurisdiktion bestätigt werden:
Details zu den Zertifizierungen
- Ex-Umfang — Rahmen für explosionsgefährdete Bereiche nach IEC 60079 / GB/T 3836 wird projektbezogen geprüft
- SIL 2 Zielbewertung — Rahmen für funktionale Sicherheit nach IEC 61508 / GB/T 20438 wird projektbezogen geprüft
- Schutzart — Dokumentation der IP-Schutzart wird projektbezogen geprüft
- CE — Europäische Konformität in den Bereichen Gesundheit, Sicherheit und Umweltschutz
- ISO 9001 — Zertifizierung des Qualitätsmanagementsystems für Fertigungsprozesse
- High-Tech-Unternehmen — Zertifizierung auf nationaler Ebene (China)
Gasanalysatoren mit CE-Kennzeichnung werden innerhalb von 4–6 Wochen von unserem Standort in Wuhan versandt. Wenn ATEX, IECEx, MCERTS, TÜV oder eine andere unabhängige Verifizierung erforderlich ist, bestätigen Sie vor der Beschaffung den Zertifikatsumfang und den Lieferzeitplan im Rahmen der RFQ.
Beschaffungsleitfaden: Preise, Lieferzeiten und Support für Methan-Gasanalysatoren
Die Preise für Methan-Gasanalysatoren hängen von der Technologie (TDLAS oder NDIR), der Bauform (Tischgerät oder CEMS), der Anzahl der überwachten Gase und den erforderlichen Zertifizierungen ab. Wir erstellen Angebote für Projekte, nicht für einzelne Produkte — senden Sie uns eine Beschreibung Ihrer Anwendung, damit wir ein präzises Angebot erstellen können.
Preisstruktur
- NDIR als Tischgerät/Modul (ZS6500): Einstiegspreis für die CH₄-Analyse eines einzelnen Gases in sicherer Umgebung
- TDLAS als Tischgerät (nach Projektprüfung): mittleres Preissegment für Mehrgaskomponentenmessungen im Labor und Prozessumfeld
- In-situ-Ausführung für explosionsgefährdete Bereiche (ZS8300): Premiumpreis einschließlich Ex-Gehäuse und Dokumentation zum Umfang der funktionalen Sicherheit (projektbezogen zu prüfen)
- Komplettes CEMS-System (ZS8100): projektbezogene Preisgestaltung einschließlich Messgasaufbereitung, beheizter Leitungen und Analysenschrank
Lieferung und Lieferzeiten
- Standardbestellungen von Tischgeräten und Modulen: 4–6 Wochen ab Auftragsbestätigung
- In-situ-Gasanalysatoren: 6–8 Wochen einschließlich Explosionsschutzprüfung
- Komplette CEMS-Systeme: 8–12 Wochen einschließlich Werksabnahmeprüfung (FAT)
- OEM-TDLAS-Lasermodul (nach Projektprüfung): 3–4 Wochen Lieferzeit bei Mengen ab 10+ Geräten
Kundendienst und technischer Support
- 12 Monate Garantie als Standard, auf Anfrage auf 24 Monate verlängerbar
- Ferndiagnose über RS485/Modbus von Ihrem Leitstand aus
- Kritische Ersatzteile (Lasermodule, optische Fenster, Messgaspumpen) für den Versand am nächsten Tag vorrätig
- Unterstützung bei der Inbetriebnahme vor Ort, einschließlich Kalibrierungsverifizierung und weltweiter Bedienerschulung
- OEM-Programme: Mengenrabatte, kundenspezifische Firmware und White-Label-Verpackung
TDLAS, NDIR und FID direkt miteinander vergleichen
Vergleichen Sie die TDLAS-, NDIR- und FID-Messverfahren anhand von 14 Leistungsparametern. Die Filtersteuerung der Quelle ist hier entfernt; alle Zeilen sind nach Kategorie aufgeführt.
Richtigkeit und Empfindlichkeit
| Parameter | TDLAS | NDIR | FID |
|---|---|---|---|
| CH₄-Nachweisgrenze | <1 ppm Hoch | 5–10 ppm Mittel | <0.1 ppm Hoch |
| Messbereich | 0–100 ppm bis 0–10 % Breit | Typischerweise 0–5 % Begrenzt | 0–10.000 ppm Eng |
| CO₂-Querempfindlichkeit | Keine Unempfindlich | 2–5 % Fehler bei 30 % CO₂ Erheblich | Keine Unempfindlich |
| H₂O-Querempfindlichkeit | Keine (Fenster bei 1,65 µm) Unempfindlich | Messgas muss getrocknet werden Beeinträchtigt | Minimal Niedrig |
| Kohlenwasserstoffselektivität | Nur CH₄ (einzelne Spektrallinie) Spezifisch | Breitbandige Überlappung Schlecht | Spricht auf alle Kohlenwasserstoffe an Keine |
| Ansprechzeit (T90) | ≤10 s (extraktiv); 1 s (in situ) Schnell | 5–30 Sekunden Mittel | 2–5 Sekunden Schnell |
Betrieb und Wartung
| Parameter | TDLAS | NDIR | FID |
|---|---|---|---|
| Kalibrierintervall | 12+ Monate Verlängert | 3–6 Monate Regelmäßig | 1–3 Monate Häufig |
| Drift (Nullpunkt/Messspanne) | ≤1 % FS/week Niedrig | ≤2 % FS/24h Mittel | Variabel Mittel |
| Verbrauchsmaterialien | Keine (Festkörperlaser) Nullpunkt | IR-Quelle alle 2–3 Jahre Niedrig | H₂-Trägergas (kontinuierlich) Hoch |
| Mehrgaskomponentenfähigkeit | Bis zu 6 Gase Hoch | 2–4 Gase Mittel | Nur Gesamtkohlenwasserstoffe Keine |
Kosten und Praxistauglichkeit
| Parameter | TDLAS | NDIR | FID |
|---|---|---|---|
| Explosionsgeschützte Ausführung verfügbar | Ja — Ex db IIC T6, Umfang projektbezogen zu prüfen Ja | Mit Gehäuse (Zusatzkosten) Optional | Nicht empfohlen Nein |
| Anschaffungskosten des Messgeräts | Mittel bis hoch Mittel | Niedrig Niedrig | Hoch Hoch |
| Laufende Betriebskosten | Niedrig Niedrig | Moderat Moderat | Hoch (H₂ + Kalibrierung) Hoch |
| Bedarf an Messgasaufbereitung | Nur Partikelfilter Minimal | Filter + Trockner + beheizte Leitung Komplex | Filter + Druckregler Moderat |
Wann welches Messverfahren wählen?
TDLAS: Feuchte oder CO₂-reiche Gasströme (Biogas, Deponiegas, Rauchgas), Prozessregelung mit erforderlicher schneller Ansprechzeit sowie Anlagen, die den Arbeitsaufwand für die Kalibrierung verringern möchten. Gut geeignet für komplexe Gasmatrizes.
NDIR: Saubere, trockene Gasströme mit niedrigem CO₂-Hintergrundanteil. Für kostenbeschränkte Installationen, bei denen Querempfindlichkeiten keine Rolle spielen. Bewährt und einfach.
FID: Für den Nachweis von Spuren unter 1 ppm, wenn die Messung der Gesamtkohlenwasserstoffe (und keine methanspezifische Messung) ausreicht. Erfordert eine Wasserstoffversorgung.
FAQ zum Methan-Gasanalysator — Antworten auf Ihre Fragen
Praxisnahe Antworten zu CH₄-Prozessmessungen, TDLAS-Auswahl, Zertifizierung und Analysatorkonfiguration.
Welches Messgerät kann Methan nachweisen?
Industrielle Methan-Gasanalysatoren mit TDLAS-Technologie (tunable diode laser absorption spectroscopy), NDIR (nichtdispersive Infrarotmessung) oder FID (Flammenionisationsdetektion) weisen die CH₄-Konzentration nach und messen sie. TDLAS-Gasanalysatoren bieten eine Empfindlichkeit im ppb-Bereich und kurze Ansprechzeiten. Die Ansprechzeit hängt von der gewählten Konfiguration ab: von 1 Sekunde bei in situ-Prozessmessungen bis zu unter 10 Sekunden bei vielen extraktiven TDLAS- oder Tischgerätekonfigurationen. Sie eignen sich besonders für die Prozessregelung und die kontinuierliche Emissionsüberwachung, wenn es auf die Selektivität für CH₄ ankommt.
Worin unterscheiden sich extraktive Gasanalysatoren und Gasanalysatoren für in situ-Messungen?
Extraktive Gasanalysatoren leiten Messgas durch eine Leitung zu einer Messzelle. Sie bieten eine hohe Richtigkeit (±1 % FS) und können mehrere Gase messen. Gasanalysatoren für in situ-Messungen messen direkt über dem Abgaskanal, ohne Messgasaufbereitung, und erreichen Ansprechzeiten von 1 Sekunde. GESHINE fertigt beide Konfigurationen: extraktive Modelle (ZS8100 series) für die Einhaltung von Emissionsvorschriften und Modelle für in situ-Messungen (ZS8300 series) zur Prozessregelung in Echtzeit.
Wie funktioniert ein TDLAS-Methan-Gasanalysator?
TDLAS-Methan-Gasanalysatoren senden einen schmalbandigen Laserstrahl aus, dessen Wellenlänge auf die spezifische CH₄-Absorptionslinie bei etwa 1,65 µm abgestimmt ist. Während der Laser diese Absorptionslinie abtastet, misst der Gasanalysator, wie viel Licht die Methanmoleküle absorbieren. Da jedes Gas eigene Absorptionslinien hat, verhindert TDLAS Querempfindlichkeiten durch CO₂, Wasserdampf und andere Hintergrundgase – ein wesentlicher Vorteil gegenüber breitbandigen NDIR-Gasanalysatoren.
Was kostet ein Methan-Gasanalysator?
Der Preis eines industriellen Methan-Gasanalysators hängt von der Technologie (TDLAS oder NDIR), der Bauform (Tischgerät, extraktives System oder für in situ-Messungen), dem Messbereich und den erforderlichen Zertifizierungen ab. Kontaktieren Sie GESHINE für ein projektbezogenes Angebot mit Mengenpreisen.
Kann ein CO₂-Detektor Methan nachweisen?
Nein. CO₂-Detektoren messen Kohlendioxid anhand seiner charakteristischen Infrarot-Absorptionswellenlänge (4,26 µm), die nicht mit dem Methan-Absorptionsband überlappt (3,3 µm bei NDIR oder 1,65 µm bei TDLAS). Für eine genaue Methanmessung ist ein spezieller Methan-Gasanalysator mit einem optischen Filter oder einer Laserquelle für CH₄ erforderlich.
Welchen Messbereich hat ein CH₄-Gasanalysator?
Die Messbereiche variieren je nach Anwendung. Die TDLAS-Gasanalysatoren von GESHINE decken mit einer Plattform 0–100 ppm bis 0–10 % CH₄ ab. Für die Überwachung von Spurenkonzentrationen in der Atmosphäre ist eine Empfindlichkeit im ppb-Bereich möglich. Für Biogas- und Deponieanwendungen mit CH₄-Konzentrationen von 40–60 % sind auf Anfrage Konfigurationen mit erweitertem Messbereich erhältlich.
Welche Zertifizierungen sind für industrielle Methan-Gasanalysatoren erforderlich?
Für Installationen in explosionsgefährdeten Bereichen können je nach Rechtsraum Unterlagen zu ATEX, IECEx, IEC 60079 oder GB/T 3836 erforderlich sein. Anwendungen der Prozesssicherheit können eine Prüfung mit dem Ziel SIL 2 gemäß IEC 61508 / GB/T 20438 erfordern. Diese Seite erhebt keinen universellen Anspruch auf Zertifizierung. Fragen Sie GESHINE vor der Beschaffung nach den aktuellen Unterlagen zu Explosionsschutz und funktionaler Sicherheit für die gewählte ZS8300-Konfiguration.
Worin unterscheiden sich TDLAS und NDIR beim Methannachweis?
TDLAS scannt mit einem schmalbandigen Laser eine einzelne CH₄-Absorptionslinie. Bei einer auf die Ziel-Gasmatrix abgestimmten Messung bietet das Verfahren hohe Selektivität und eine ausgeprägte Beständigkeit gegen Störungen durch CO₂ oder H₂O. Die Ansprechzeit hängt von der Konfiguration des Gasanalysators ab: Bei in situ-Prozessmessungen kann sie etwa 1 Sekunde betragen; für extraktive TDLAS- oder Tischgerätekonfigurationen werden üblicherweise weniger als 10 Sekunden angegeben. NDIR verwendet eine breitbandige Infrarotquelle mit einem optischen Filter. Das Verfahren ist kostengünstiger, reagiert aber empfindlicher auf Störungen durch überlappende Absorptionsbänder. Die Ansprechzeit von NDIR beträgt typischerweise 5–30 Sekunden. Für die Prozessregelung und Emissionsüberwachung, bei denen Schnelligkeit und Spezifität entscheidend sind, ist TDLAS oft besser geeignet.
Benötigen Sie eine Empfehlung für einen Methan-Gasanalysator, die auf Ihre Gasmatrix abgestimmt ist?
CH₄-Anwendungsingenieur fragenReferenzen und Transparenz
Herangezogene Quellen und Normen
- ISO 6145:2019 — Gasanalyse: Herstellung von Kalibriergasgemischen mit dem dynamischen Verfahren
- IEC 61508:2010 — Funktionale Sicherheit elektrischer, elektronischer und programmierbarer elektronischer sicherheitsbezogener Systeme (SIL-Anforderungen)
- GB/T 3836.1-2021 / GB/T 3836.2-2021 — Explosionsfähige Atmosphären: Geräteschutz durch druckfeste Kapselung
- EPA Method 25A — FID-Referenzmessverfahren für die Gesamtkonzentration gasförmiger organischer Verbindungen; keine Zertifizierung für TDLAS-CH₄
- EN 15267-3:2023 — Luftbeschaffenheit: Zertifizierung automatischer Messsysteme (Leistungsanforderungen an CEMS)
- ISA-TR84.00.09 — SIL-Verifizierungsverfahren für sicherheitstechnische Funktionen
- Werle, P. (2004). Absorptionsspektroskopie mit durchstimmbaren Diodenlasern: aktuelle Erkenntnisse und neue Ansätze. Infrared Physics & Technology, 46(1–2), 65–73
- Der Global Methane Pledge (2021) — Internationaler Rahmen zur Förderung von Maßnahmen zur Kontrolle der Methanemissionen
Das Entwicklungsteam hinter diesen Gasanalysatoren
Die Gasanalysatoren von GESHINE werden in unserer 1.500 m² großen Produktionsstätte in der Wuhan East Lake High-Tech Development Zone hergestellt. Diese liegt im Optiktal Chinas und bietet direkten Zugang zu Herstellern von Laserdioden und optischen Komponenten, die unser TDLAS-Entwicklungsprogramm benötigt. Unser F&E-Team hält Erfindungspatente für die Konstruktion von Lasergasanalysenmodulen, die Auslegung von Multipass-Messzellen und Messgasaufbereitungssysteme für hohe Temperaturen. Die Spezifikationsdaten auf dieser Seite beziehen sich auf Serienmessgeräte, die unter den angegebenen Betriebsbedingungen geprüft wurden, und nicht auf Laborprototypen. Die Angaben zur Richtigkeit von ±1 % FS und zur Drift von ≤1 % FS/week entsprechen den Werten, die im mit jedem Messgerät gelieferten Konformitätszertifikat garantiert werden.
Möchten Sie Ihre Herausforderung bei der Methanmessung lösen?
Senden Sie uns die Details Ihrer Anwendung, einschließlich der Zusammensetzung der Gasmatrix, des Messbereichs und des Zertifizierungsbedarfs. Unser Team für Anwendungstechnik ermittelt die optimale Analysatorkonfiguration und erstellt innerhalb von 2 Werktagen ein Angebot.
- Anwendungstyp (Biogas, CEMS, Bergbau, Prozessregelung)
- Erforderlicher CH₄-Konzentrationsmessbereich (ppm oder %)
- Zusammensetzung der Gasmatrix (CO₂, H₂O, H₂S vorhanden?)
- Installationsart (Tischgerät, in situ, extraktives CEMS)
- Klassifizierung des explosionsgefährdeten Bereichs (ATEX-Zone, falls zutreffend)
- Erforderliche Ansprechzeit (T90)
- Ausgabeprotokolle (4–20 mA, Modbus, RS485)
- Erforderliche Zertifizierungen (Ex, SIL 2, CE, IECEx)
Fachberatung zu CH₄ anfordern
Unsere Anwendungsingenieure sind auf die Konfiguration von Methan-Gasanalysatoren für Biogas-, CEMS-, Öl- und Gas- sowie Bergbauanwendungen spezialisiert.
