為了解決現(xiàn)場對甲烷和硫化氫氣體不能同時實時測量分析的問題,采用先進的可調諧半導體激光吸收光譜（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy TDLAS）技術和應用分頻調制技術,并結合數(shù)字信號處理（Digital Signal Processor DSP）平臺,設計了一款適用于現(xiàn)場開放空間的大范圍、對甲烷和硫化氫連續(xù)同時監(jiān)測的激光氣體探測器。該探測器具有響應速度快、靈敏度高、抗電磁干擾能力強、抗其它氣體干擾等優(yōu)點。在天然氣采集站等場合進行監(jiān)測,在有甲烷和硫化氫氣體泄漏發(fā)生時,及時輸出報警信號,以便采取進一步的預防、補救措施,從而有效地預防甲烷和硫化氫氣體泄漏事故的發(fā)生,保障人民生命財產的安全。 

【文章來源】：自動化與儀器儀表. 2020,(08)

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

開放式激光多組分氣體探測系統(tǒng)原理框圖

圖2 開放式激光多組分氣體探測系統(tǒng)原理框圖光學部分主要由位于發(fā)射端的光纖耦合器、擴光束準直用的凸透鏡和接收端匯聚接收發(fā)射端發(fā)出光用的凸透鏡組成。激光器A的尾纖出光和激光器B的尾纖出光經過光纖耦合器耦合為一束光,耦合的光經過發(fā)射端的凸透鏡準直擴束,在開放空間傳輸一定距離(大于100米)后,經接收端的凸透鏡匯聚到處于焦點位置的PD上,經TIA電路完成光信號到電信號的轉換。借助瞄準鏡輔助對準設備,實現(xiàn)了遠距離的發(fā)射端和接收端的光路對準。

系統(tǒng)的測量控制部分由DSP系統(tǒng)測量控制流程,如ADC采樣控制、DAC輸出控制、激光器使能控制、PID算法的溫度控制以及傅里葉變換等,系統(tǒng)測量控制流程圖如圖4所示。實驗系統(tǒng)上電以后,首先完成DSP初始化及外設的配置;發(fā)射端讀取激光器的參數(shù)信息,分別通過PID算法控制激光器溫度進行發(fā)光,接收端讀取標定信息,控制ADC采集電路進行采集,采集到的信號進行數(shù)據(jù)處理,依據(jù)標定信息進行插值運算,從而獲得濃度信息。

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于中紅外半導體激光器的氣體檢測系統(tǒng)的研制[D]. 李春光.吉林大學 2016



本文編號：3137534