本文關鍵詞：紅外甲烷檢測儀的響應時間建模與實驗研究

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【摘要】：針對研制的基于非對稱橢球聚光鏡/氣室的紅外甲烷(CH4)檢測系統,利用菲克第一定律,建立了用于分析儀器響應時間的數學模型,在CH4氣體由橢球氣室內向氣室外擴散和由氣室外向氣室內擴散兩種情況下,推導得到了氣室中實時CH4濃度與響應時間的關系表達式,計算并分析了響應時間與氣室結構參數、初始濃度以及目標濃度的關系。計算結果顯示,儀器的10~90%的響應時間與氣室的結構參數有關,而與氣室內的初始濃度和目標濃度均無關。當長軸取為7.6cm、開孔直徑分別為0.50cm和2.24cm時,計算得到的儀器響應時間約為9.42s。利用所制作的非對稱橢球聚光鏡/氣室和CH4檢測儀,分別測量了儀器的響應時間,儀器所處容器的濃度在0~10-4間變化時,其上升和下降時間分別為7.25s和9.00s;儀器所處容器的濃度在10-3~10-2間變化時,其上升和下降時間均約8.25s。由于實驗條件未能較好滿足菲克定律要求,實驗結果和理論計算結果存在一定的差異。盡管如此,本文給出的分析理論和相關模型,在估算具有類似氣室結構的檢測儀響應時間方面具有應用價值。
【作者單位】： 汕頭大學工學院;吉林大學電子科學與工程學院集成光電子學國家重點實驗室吉林大學實驗區(qū);
【關鍵詞】： 紅外技術與應用 甲烷(CH)檢測 響應時間 菲克定律
【基金】：國家自然科學基金(61307124,61077074) 國家科技支撐計劃(2013BAK06B04) 吉林省科技發(fā)展計劃(20120707,201101036) 長春市國際合作(11GH01) 汕頭大學科研啟動基金(NTF12022) 廣東省教育廳優(yōu)秀青年創(chuàng)新人才培養(yǎng)計劃(育苗工程)項目(2013LYM_0030)資助項目
【分類號】：TH83
【正文快照】： mental condition does not satisfy the requirement of the Fick′s law.Further,the proposed analytical the-ory and related models have applicative value in evaluating the response characteristics of the detectiondevice with structure-similar gas-cells.1引

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本文編號：555780