針對甲烷濃度測量過程中,系統(tǒng)測量易受外界環(huán)境、氣室不穩(wěn)定等因素的影響,存在測量結(jié)果不準確的問題,設(shè)計了一套適用于低濃度甲烷氣體測量的檢測系統(tǒng)。首先,根據(jù)甲烷的吸收光譜結(jié)合現(xiàn)有光源的帶寬選擇甲烷2ν₃帶的R（4）支（1 650.955 nm）作為吸收峰;其次,根據(jù)光纖光柵的溫度敏感特性,測量系統(tǒng)中加入?yún)⒖脊鈻?解決了溫度變化影響氣體濃度精確測量的問題;然后,運用ZEMAX軟件對設(shè)計的氣室進行仿真模擬和優(yōu)化,氣室對甲烷近紅外激光的耦合效率達到93.2%。通過實驗驗證了該氣室的高耦合效率和高穩(wěn)定性;最后,搭建測量實驗系統(tǒng),進行了系統(tǒng)的標定、系統(tǒng)技術(shù)指標的計算和氣體濃度測量。測量結(jié)果表明,測量系統(tǒng)的靈敏度為0.02 mV/ppm,測量系統(tǒng)的穩(wěn)定度為0.12%,最大測量相對誤差為0.149%,系統(tǒng)測量的示值與理論值具有良好的線性關(guān)系,具有穩(wěn)定可靠、精度高、抗干擾能力強等優(yōu)點。 

【文章來源】：儀器儀表學報. 2020,41(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：13 頁

【文章目錄】：
0 引 言
1 基本原理
    1.1 甲烷氣體的紅外光譜特性
    1.2 甲烷氣體的紅外吸收系數(shù)
    1.3 差分吸收測量原理
2 系統(tǒng)設(shè)計
3 氣室的結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.1 氣室的組成
    3.2 氣室的仿真模擬和優(yōu)化
4 實驗測量結(jié)果及分析
    4.1 測量系統(tǒng)的標定
    4.2 系統(tǒng)對比測量實驗
    4.3 系統(tǒng)的技術(shù)指標
        1)系統(tǒng)的靈敏度
        2)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和重復性
    4.4 甲烷氣體濃度測量
5 結(jié) 論


【參考文獻】：
期刊論文
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