本文選題：光譜分析 + 雙差分�。� 參考：《江西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)》2016年05期

【摘要】：現(xiàn)有的甲烷濃度檢測系統(tǒng)大多采用窄帶激光器、可調(diào)諧激光器等實現(xiàn)對甲烷特征波長位置的對準(zhǔn),雖然可以有效提高檢測精度,但高性能激光器價格昂貴、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,難以滿足實際應(yīng)用中需要小型化、便攜化以及低成本的要求.據(jù)此設(shè)計了一種基于雙差分的高精度甲烷濃度檢測系統(tǒng),設(shè)計了濃度差分轉(zhuǎn)換窗口,可獲取2組等效于窄帶光對準(zhǔn)的差分?jǐn)?shù)據(jù),從而實現(xiàn)了僅用寬帶紅外二極管作為光源的高精度甲烷濃度探測系統(tǒng).分析了該系統(tǒng)的工作原理,推導(dǎo)了基于雙差分的甲烷濃度函數(shù),給出了雙差分的算法流程.實驗采用LSIPD型PIN光電二極管與C30659型紅外探測器采集響應(yīng)光強,利用GPro 500系列甲烷濃度檢測儀作為標(biāo)準(zhǔn)檢測設(shè)備對系統(tǒng)進行甲烷濃度檢測誤差分析.結(jié)果顯示:當(dāng)甲烷體積分?jǐn)?shù)小于4.0%時,系統(tǒng)平均相對誤差小于1.0%;當(dāng)甲烷體積分?jǐn)?shù)高于4.0%時,系統(tǒng)平均相對誤差小于1.5%,驗證了系統(tǒng)的可行性.
[Abstract]:Most of the existing methane concentration detection systems use narrow band lasers and tunable lasers to align the characteristic wavelength positions of methane. Although the detection accuracy can be improved effectively, the high performance lasers are expensive and complex in structure. It is difficult to meet the requirements of miniaturization, portability and low cost in practical applications. Based on this, a high precision methane concentration detection system based on double difference is designed, and a concentration difference conversion window is designed, which can obtain two sets of differential data equivalent to narrow band optical alignment. Thus, a high precision methane concentration detection system using only broadband infrared diode as light source is realized. The working principle of the system is analyzed, the methane concentration function based on double difference is deduced, and the algorithm flow of double difference is given. In the experiment, LSIPD PIN photodiode and C30659 infrared detector were used to collect the response light intensity, and GPro 500 series methane concentration detector was used as the standard detection equipment to analyze the error of methane concentration detection. The results show that when the volume fraction of methane is less than 4.0, the average relative error of the system is less than 1.0, and when the volume fraction of methane is higher than 4.0, the average relative error of the system is less than 1.5, which verifies the feasibility of the system.
【作者單位】： 中北大學(xué)化工與環(huán)境學(xué)院;北京寶林建筑安裝工程有限公司;
【基金】：科技部國際科技合作項目(2012DFA10680) 國家自然基金(60637010)資助項目
【分類號】：TD712

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本文編號：1869598