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光纤布拉格光栅滤波型甲烷浓度测量系统设计
被引量：
1
1
作者
巩楠楠
衣文索
+2 位作者
陈刚
高新雨
林家楷
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第8期129-141,共13页
针对甲烷浓度测量过程中,系统测量易受外界环境、气室不稳定等因素的影响,存在测量结果不准确的问题,设计了一套适用于低浓度甲烷气体测量的检测系统。首先,根据甲烷的吸收光谱结合现有光源的带宽选择甲烷2ν3带的R(4)支(1 650.955 nm)...
针对甲烷浓度测量过程中,系统测量易受外界环境、气室不稳定等因素的影响,存在测量结果不准确的问题,设计了一套适用于低浓度甲烷气体测量的检测系统。首先,根据甲烷的吸收光谱结合现有光源的带宽选择甲烷2ν3带的R(4)支(1 650.955 nm)作为吸收峰;其次,根据光纤光栅的温度敏感特性,测量系统中加入参考光栅,解决了温度变化影响气体浓度精确测量的问题;然后,运用ZEMAX软件对设计的气室进行仿真模拟和优化,气室对甲烷近红外激光的耦合效率达到93.2%。通过实验验证了该气室的高耦合效率和高稳定性;最后,搭建测量实验系统,进行了系统的标定、系统技术指标的计算和气体浓度测量。测量结果表明,测量系统的灵敏度为0.02 mV/ppm,测量系统的稳定度为0.12%,最大测量相对误差为0.149%,系统测量的示值与理论值具有良好的线性关系,具有稳定可靠、精度高、抗干扰能力强等优点。
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关键词
光纤布拉格光栅
差分吸收测量
棱镜气室
甲烷气体检测
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职称材料
题名
光纤布拉格光栅滤波型甲烷浓度测量系统设计
被引量：
1
1
作者
巩楠楠
衣文索
陈刚
高新雨
林家楷
机构
长春理工大学光电工程学院
出处
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第8期129-141,共13页
文摘
针对甲烷浓度测量过程中,系统测量易受外界环境、气室不稳定等因素的影响,存在测量结果不准确的问题,设计了一套适用于低浓度甲烷气体测量的检测系统。首先,根据甲烷的吸收光谱结合现有光源的带宽选择甲烷2ν3带的R(4)支(1 650.955 nm)作为吸收峰;其次,根据光纤光栅的温度敏感特性,测量系统中加入参考光栅,解决了温度变化影响气体浓度精确测量的问题;然后,运用ZEMAX软件对设计的气室进行仿真模拟和优化,气室对甲烷近红外激光的耦合效率达到93.2%。通过实验验证了该气室的高耦合效率和高稳定性;最后,搭建测量实验系统,进行了系统的标定、系统技术指标的计算和气体浓度测量。测量结果表明,测量系统的灵敏度为0.02 mV/ppm,测量系统的稳定度为0.12%,最大测量相对误差为0.149%,系统测量的示值与理论值具有良好的线性关系,具有稳定可靠、精度高、抗干扰能力强等优点。
关键词
光纤布拉格光栅
差分吸收测量
棱镜气室
甲烷气体检测
Keywords
fiber Bragg grating
differential absorption measurement
prism gas cell
methane gas detection
分类号
TH741 [机械工程—光学工程]
TN253 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
光纤布拉格光栅滤波型甲烷浓度测量系统设计
巩楠楠
衣文索
陈刚
高新雨
林家楷
《仪器仪表学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
1
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