隨著氣體分析在大氣環(huán)境監(jiān)測中的重要性越來越凸顯,氣體分割器作為一種能夠在線配比濃度組分的氣體混合物配制儀器,在氣體分析儀的檢驗領域已并不是新興產(chǎn)物。本文以可調(diào)諧激光吸收光譜（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS）技術在氣體混合物濃度檢測中的應用為出發(fā)點,全面系統(tǒng)的對一臺自制高精度多通道氣體分割器的動靜態(tài)性能指標進行了測試與分析,并最終將該氣體分割器應用到了揮發(fā)性有機物氣體的檢測儀器標定中。本文主要工作包括:第一,基于空芯光波導氣體傳感器的氣體分割器性能測試。選取空芯光波導作為氣體池,CO₂作為標準參考氣體,搭建了動態(tài)氣體分割器性能測試氣體傳感器,對該傳感器的檢測限以及最佳積分時間等指標進行了分析和評價。使用此氣體傳感器實現(xiàn)了氣體分割器實時動態(tài)連續(xù)的產(chǎn)物濃度圖的高精度高時間分辨率測量。第二,高精度多通道氣體分割器的動靜態(tài)性能指標的全面分析與評價。依據(jù)基于直接吸收可調(diào)諧激光光譜測試得到的氣體分割器產(chǎn)物濃度圖對氣體分割器的精度、響應時間、混氣分辨率、線性度、遲滯、重復性、靈敏度、波動和漂移等指標進行了計算與評... 

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 高精度多通道氣體分割器性能驗證現(xiàn)狀及存在的主要問題
        1.2.1 常見的氣體濃度檢測化學物理方法
        1.2.2 常見的氣體濃度檢測光譜方法
    1.3 氣體分割器在環(huán)境有機揮發(fā)性氣體監(jiān)測中的應用
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 基于質(zhì)量流量控制器的氣體分割器及測試方法
    2.1 自制高精度多通道氣體分割器的基本原理及結(jié)構(gòu)
    2.2 氣體分割器的待評價指標及其定義
        2.2.1 精度
        2.2.2 線性度
        2.2.3 遲滯
        2.2.4 重復性
        2.2.5 波動
        2.2.6 漂移
        2.2.7 靈敏度
        2.2.8 濃度混合分辨率
        2.2.9 響應時間
    2.3 氣體分割器測試技術基本原理
        2.3.1 Beer-Lambert定律
        2.3.2 TDLAS直接吸收光譜測量原理
        2.3.3 TDLAS波長調(diào)制吸收光譜測量原理
        2.3.4 氣體分割器檢測方法氣體樣品池的選擇
    2.4 數(shù)據(jù)處理方法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 自制多通道氣體分割器的性能測試與分析
    3.1 參考氣體及其吸收譜線的選擇
        3.1.1 二氧化碳基本振動譜線分析
    3.2 基于空芯光波導的TDLAS氣體濃度測量系統(tǒng)
    3.3 氣體分割器直接吸收光譜的測量信號及濃度測量系統(tǒng)性能分析
    3.4 氣體濃度傳感系統(tǒng)的響應時間評價
    3.5 氣體濃度傳感系統(tǒng)可信性驗證依據(jù)
    3.6 氣體分割器輸出端濃度連續(xù)監(jiān)測結(jié)果
        3.6.1 50 mL/min流動速度下的濃度連續(xù)監(jiān)測圖
        3.6.2 100 mL/min流動速度下的濃度連續(xù)監(jiān)測圖
        3.6.3 200 mL/min流動速度下的濃度連續(xù)監(jiān)測圖
        3.6.4 500 mL/min流動速度下的濃度連續(xù)監(jiān)測圖
    3.7 氣體分割器性能指標測試結(jié)果
        3.7.1 氣體分割器的精度
        3.7.2 氣體分割器的響應時間
        3.7.3 氣體分割器的混氣分辨率
        3.7.4 氣體分割器的線性度、遲滯、重復性、靈敏度、漂移和波動
    3.8 本章小結(jié)
第4章 自制多通道氣體分割器的應用
    4.1 參考氣體乙腈吸收譜線的選擇
        4.1.1 乙腈基本振動譜線分析
        4.1.2 空氣成分對乙腈測量的干擾
    4.2 基于波長調(diào)制光譜的乙腈測量系統(tǒng)的整體設計方案
    4.3 波長調(diào)制光譜的乙腈濃度測量信號及系統(tǒng)性能分析
    4.4 氣體分割器輸出端乙腈濃度梯度連續(xù)監(jiān)測
    4.5 模擬大氣環(huán)境中乙腈濃度的測量結(jié)果
    4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]調(diào)諧二極管激光吸收光譜中的若干關鍵技術研究[D]. 高楠.天津大學 2012

碩士論文
[1]有機硫惡臭氣體的優(yōu)化分離技術研究[D]. 高超.電子科技大學 2015
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本文編號：3728815