本文關(guān)鍵詞：基于TDLAS-WMS的痕量甲烷氣體檢測(cè)儀

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【摘要】：甲烷是一種無色、無味、易燃、易爆的氣體,不僅造成煤礦作業(yè)的重大安全隱患,而且又是溫室效應(yīng)的重要?dú)怏w之一,對(duì)于甲烷氣體的監(jiān)測(cè)具有極其重要的意義。采用混合可調(diào)諧二極管激光吸收光譜(TDLAS)與波長(zhǎng)調(diào)制光譜(WMS)的檢測(cè)技術(shù),利用甲烷的2v3(第二泛頻帶)帶R(3)支帶吸收譜線,設(shè)計(jì)并研制出痕量甲烷氣體檢測(cè)儀。通過調(diào)諧系數(shù)-0.591cm~(-1)·K~(-1),采用改變DFB激光器工作溫度的方式來獲得甲烷在1.654μm處的最佳吸收譜線。待DFB激光器激射中心譜線選擇后,通過調(diào)節(jié)其注入電流幅值來獲得合適的發(fā)光強(qiáng)度。同時(shí),結(jié)合頻率調(diào)制技術(shù)將待測(cè)信號(hào)頻率移至高頻區(qū),減小1/f噪聲。在光學(xué)結(jié)構(gòu)方面,采用有效光程為76m的herriott氣室,確保對(duì)痕量甲烷氣體進(jìn)行檢測(cè)。利用該痕量甲烷氣體檢測(cè)儀,在被測(cè)氣體濃度為50~5 000μmol·mol~(-1)的范圍內(nèi),對(duì)二次諧波信號(hào)進(jìn)行了提取,并利用最小均方誤差準(zhǔn)則分別對(duì)氣體濃度、信噪比的關(guān)系、諧波峰值信號(hào)與氣體濃度的關(guān)系進(jìn)行了線性擬合,最低檢測(cè)限達(dá)到了1.4μmol·mol~(-1)。實(shí)驗(yàn)表明,諧波波形對(duì)稱性良好,未觀察到強(qiáng)度調(diào)制現(xiàn)象,消除強(qiáng)度調(diào)制等因素對(duì)諧波檢測(cè)的影響。
【作者單位】： 吉林大學(xué)通信工程學(xué)院;長(zhǎng)春大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院;吉林大學(xué)集成光電子學(xué)國(guó)家重點(diǎn)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室電子科學(xué)與工程學(xué)院;吉林大學(xué)儀器科學(xué)與電氣工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863計(jì)劃)項(xiàng)目(2009AA03Z442)資助
【分類號(hào)】：TD712.55
【正文快照】： 1.吉林大學(xué)通信工程學(xué)院,吉林長(zhǎng)春1300122.吉林大學(xué)集成光電子學(xué)國(guó)家重點(diǎn)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室,電子科學(xué)與工程學(xué)院,吉林長(zhǎng)春1300123.吉林大學(xué)儀器科學(xué)與電氣工程學(xué)院,吉林長(zhǎng)春1300614.長(zhǎng)春大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)學(xué)院,吉林長(zhǎng)春130022引言由于甲烷氣體分子光譜在紅外區(qū)域具有“指紋”特征,與

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 杜衛(wèi)然;黃偉志;榮鋒;王太勇;;紅外甲烷濃度測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)[J];工礦自動(dòng)化;2015年03期

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 范志根;;高濃甲烷氣體報(bào)警儀器的設(shè)計(jì)[J];工業(yè)計(jì)量;2008年02期

2 李東,虞滬生;干涉型甲烷氣體濃度光纖遙測(cè)技術(shù)研究[J];煤礦安全;1999年02期

3 付林;;基于特征吸收光譜的甲烷氣體濃度靜態(tài)檢測(cè)方法研究[J];礦業(yè)研究與開發(fā);2010年04期

4 劉宇蕾;張景超;梁芳;管立君;;差分吸收式甲烷氣體傳感系統(tǒng)研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2009年07期

5 郭秀梅;李艷萍;姜灤生;馬玉泉;張麗紅;;甲烷氣體光纖傳感系統(tǒng)的研究[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2009年05期

6 李春瑛;韓橋;張新;杜秋芳;吳夢(mèng)一;騰躍;張群;;環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域一氧化碳、甲烷氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)質(zhì)量的評(píng)估[J];低溫與特氣;2009年03期

7 許雪峰;徐安琳;周發(fā)庭;張國(guó)普;趙達(dá);楊萍;劉廷鳳;;甲烷氣體氣相色譜分析方法的建立[J];寧夏農(nóng)林科技;2013年02期

8 熊紅彥;張紅;岳江萍;;甲烷光纖傳感檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J];工礦自動(dòng)化;2009年02期

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10 王文萃;欒美生;于彤彥;;紅外甲烷氣體檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)以及干擾分析[J];紅外技術(shù);2009年08期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 孟宗;;透射式光纖甲烷氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究[A];第三屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

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3 楊洋;黃亮;王書濤;;基于諧波檢測(cè)的光纖傳感器對(duì)甲烷檢測(cè)的研究[A];中國(guó)儀器儀表學(xué)會(huì)第十二屆青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

4 王琢;曹家年;張可可;馮琳琳;;光學(xué)式低濃度甲烷氣體傳感器的研究[A];中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2010年光學(xué)大會(huì)論文集[C];2010年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 希德·帕金斯　翻譯 吳東遠(yuǎn);美國(guó)東部海底涌出大量甲烷氣體[N];中國(guó)礦業(yè)報(bào);2014年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 郭增軍;基于光譜吸收光纖甲烷氣體傳感系統(tǒng)的研究[D];燕山大學(xué);2003年

2 張景超;光纖光學(xué)式甲烷氣體傳感器的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究[D];燕山大學(xué);2006年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 石建中;近紅外光纖甲烷氣體檢測(cè)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];哈爾濱工程大學(xué);2010年

2 郭旋;單光纖環(huán)甲烷氣體傳感器的研究[D];北京交通大學(xué);2010年

3 劉麗力;基于多次再入射光學(xué)諧振腔的甲烷氣體傳感器的研究[D];華東師范大學(xué);2006年

4 田磊;光纖甲烷氣體傳感系統(tǒng)的研究[D];吉林大學(xué);2006年

5 尚明麗;高分辨率光纖甲烷氣體檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D];燕山大學(xué);2009年

6 朱美光;基于高Q諧振腔方法的便攜式甲烷氣體傳感器的研究[D];華東師范大學(xué);2008年

7 柴航;光纖甲烷氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2011年

8 王敏;基于光聲光譜技術(shù)的甲烷氣體檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D];吉林大學(xué);2006年

9 林江;光纖甲烷氣體傳感研究[D];華中科技大學(xué);2011年

10 徐珍;煤礦安全檢測(cè)系統(tǒng)中甲烷氣體檢測(cè)儀的研制[D];武漢科技大學(xué);2011年

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本文編號(hào)：1264373