①容积式甲烷测定法

该法利用甲烷在催化元件上燃烧而引起燃烧室容积(当燃烧室为固体材料时，燃烧室容积的变化是随活塞的移动而改变)变化来检测甲烷的体积分数。容积式甲烷测定法具有测定精度高的优点，但也存在测定所用时间较长、构造复杂的缺点。

②压力式甲烷测定法

该法利用甲烷在催化元件上燃烧而引起的燃烧室压力变化来检测甲烷的体积分数。压力式甲烷测定仪的优点是构造简单，缺点是测量精度较低。

③甲烷检定灯法

该法在测试过程中，根据甲烷体积分数不同引起燃烧火焰的长度变化来检测甲烷体积分数。该法的优点是能在缺氧状态下测量甲烷体积分数，并且该类仪器结构简单。但该法的缺点是测量精度低，不能测高体积分数的甲烷，而且检测时若操作人员方法控制不当，很容易引起爆炸，因此使用该法测量甲烷时安全性较差。

④密度差式甲烷测定法

该法利用甲烷与空气的密度差产生的回转翼角速度(本文中指甲烷气体以回转半径每秒扫过的角度)的变化来测量甲烷体积分数。该方法具有结构牢固的优点，但存在装置体积较大、测量精度较低的缺点。

⑤热导式测定法

该法利用甲烷体积分数变化所引起的相对空气热导率的变化规律来测定甲烷体积分数。该法测量低体积分数甲烷精度很低，并且受杂质气体影响大^[15]。

目前，常用的甲烷检测仪器主要有两类：一类是光干涉法甲烷检测仪，其利用甲烷与空气对光折射率的不同而产生不同的干涉条纹偏移量，而此偏移量的大小与甲烷体积分数成比例的关系；另一类是光纤吸收法甲烷检测仪，其利用甲烷气体的光谱吸收特性测定甲烷的体积分数。

光干涉法传感器是根据光干涉法的测量原理制备而成。l930年，日本的迁二郎博士经过长期研究，发明了第一台光干涉法甲烷检测仪。1954年，我国引进了该设备，并研发了AQG-l型、GWI-1型、AQG-2型等仪器。目前，随着电子技术的快速发展，电荷耦合元件(Charge-coupled Device，CCD)、互补金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)作为光电转换器件应用到甲烷检测仪中，提高了测量的精度。近年来，随着嵌入式技术的快速发展，单片机、数字信号处理(Digital Signal Process，DSP)、开发板等嵌入式系统被应用于仪器仪表中进行信号处理是行业未来发展趋势。光干涉法甲烷检测仪主要的优点是使用寿命长。但是这种检测仪选择性较差，易受氧气和二氧化碳含量的影响，还容易受温度和气压影响产生误差，可靠性、稳定性稍差。

在线检测(实时检测)仪器研究和应用方面，国外起步较早，并已取得较多成果。其中光纤吸收法甲烷检测仪是应用最普遍的仪器，该仪器是根据Beer-Lambert定理进行甲烷气体检测。1979年，同本的H．Inaba等提出用长距离光纤进行大气污染监测的光纤系统，对甲烷进行在线检测，可检测到的甲烷体积分数下限为甲烷爆炸下限的25％^[16]。T．Nakaya等人于2000年以波长为1.66×10^-12m的激光器为光源，对大气中甲烷体积分数进行了连续监测研究^[17]。

虽然DFBLD光源大幅提高了气体传感器的检测精度，但其较高的成本使其难以应用。我国对这方面的研究始于20世纪80年代末，起步较晚。1997年，曹茂永等研究了吸收光谱式光纤瓦斯传感器，并提出了该类传感器技术指标及基本参数的确定方法^[18]。2000年，叶险峰等进行了甲烷气体体积分数检测的研究，该研究采用波长为1.3×10^-6m通信波段LED作为光源，配合闪耀光栅的技术对甲烷气体体积分数进行检测^[19]。2005年，林枫等将超辐射发光二极管应用到甲烷的差分吸收测量研究中，该技术对甲烷体积分数的检测下限达到1×10^-3[20]。光纤气体传感技术的发展经历了由宽带光源到利用窄带可调谐光源的过程。在发展过程中，其检测下限逐步降低，单点测量成本也逐渐降低。随着光纤传感器技术的不断发展，基于光纤的气体传感技术也会越来越完善。

甲烷检测方法和技术的发展对我国天然气的安全使用具有重大意义。现有的甲烷检测方法中，光干涉法和光纤吸收法由于具有检测下限低、响应快、不易受其他气体干扰等优点，成为甲烷检测的主要方法。光干涉法甲烷检测仪和光纤吸收法甲烷检测仪是甲烷检测仪发展的主要方向。并且，随着光电技术的不断发展，特别是新型光源、探测器和光学器件的出现，光干涉法甲烷检测仪和光纤吸收法甲烷检测仪在甲烷的快速、准确检测中将得到更广泛的应用。

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