【摘要】：隨著可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器制造工藝的進(jìn)步,基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)技術(shù)的氣體濃度測(cè)量理論正逐漸由實(shí)驗(yàn)室研究向工業(yè)實(shí)際應(yīng)用過(guò)渡。目前已經(jīng)在能源電力、燃燒過(guò)程診斷、大氣痕量氣體監(jiān)測(cè)、生態(tài)測(cè)量等領(lǐng)域有所應(yīng)用。但由于光的波動(dòng)本性、大氣中溫度和壓力的隨機(jī)變化、設(shè)備裝置精度等因素影響,光路在傳播過(guò)程中會(huì)發(fā)生偏移,影響氣體濃度測(cè)量結(jié)果,為了消除這一影響,本文對(duì)TDLAS技術(shù)進(jìn)行研究,設(shè)計(jì)了基于TDLAS技術(shù)的氣體濃度測(cè)量裝置,并為解決光路偏移問(wèn)題創(chuàng)新性的提出加入光路校正模塊。通過(guò)從HITRAN數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢(xún)不同氣體吸收譜線形狀,確定C02氣體吸收譜線波長(zhǎng)為1572.3351nm,設(shè)計(jì)了包含激光發(fā)射單元、吸收池單元、光路校正單元、信號(hào)接收和數(shù)據(jù)處理單元四個(gè)部分的氣體濃度測(cè)量系統(tǒng),選擇實(shí)驗(yàn)設(shè)備,完成實(shí)驗(yàn)臺(tái)的搭建。重點(diǎn)設(shè)計(jì)了其中的光路校正模塊,完成主控板電路的設(shè)計(jì)和后期的軟件調(diào)試,可靠地完成了傳感器信號(hào)的采集、步進(jìn)電機(jī)的控制和控制算法的實(shí)現(xiàn)。比較直接吸收法和調(diào)制技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)的關(guān)鍵步驟,選則波長(zhǎng)調(diào)制法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。為了得到更優(yōu)的數(shù)據(jù),在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)鎖相放大器的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié)果。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析可知,本文基于TDLAS技術(shù)的氣體濃度測(cè)量裝置精度高,穩(wěn)定性好。設(shè)計(jì)的光路校正單元可以提高整套裝置的測(cè)量精度并維持裝置穩(wěn)定性,具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：X831
【圖文】：

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文逡逑文選取的實(shí)驗(yàn)氣體為ｃｏ２，環(huán)境中可能會(huì)存在Ｈ２０，邋０２等氣體的干擾。我們觀逡逑察圖２－１所示的Ｃ０２氣體吸收譜線圖，觀察到Ｃ０２氣體在１５７０ｎｍ附近具有很強(qiáng)逡逑的吸收峰，為了排除雜質(zhì)氣體的干擾，提高實(shí)驗(yàn)精度。我們通過(guò)ＨＩＴＲＡＮ邋ｏｎ邋ｔｈｅ逡逑Ｗｅｂ查詢(xún)ＨＩＴＲＡＮ數(shù)據(jù)庫(kù)中上述幾種氣體在波數(shù)為６０００－６６００范圍內(nèi)的吸收譜逡逑線，結(jié)果如圖２－２所示。逡逑§邋－邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐邐．…邐邐邋邐邋．逡逑＆邋ｉ邐爭(zhēng)ａ邋ａ欽k樍迕擔(dān)�？邋＊邋：j澹媯澹蟈澹炕崦炕謎忮洛義希桑翦濉義希掊邋五澹у濉觶у邋危у濉鰣逡弧誨義希駑危誨義希海戾義希蓿常櫻媯玻㈠澹澹澹邋危澹澹澹澹皺濉觥鰣澹濉鰣澹鰣澹�？∮z骸觶觶骸觥鰣澹海觶澹皺澹皺澹澹澹澹海澹�？邋■堝：邋－■堝：逦＾邋■堝■堝－邋邋邋－邋．．．邋ＯX澹巍義希掊危哄危О隋危危殄義希沖我慌灰弧觥⒁弧危卞味海掊濉五五五義希椋櫻簦懼�，∮zΓ徨危б危В�？？�

本文編號(hào)：2726740