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用于激光酒精气体检测的程控信号调制电路设计 被引量:3
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作者 阮慧 郭少艾 +1 位作者 房思超 王彪 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期48-50,共3页
本文主要完成了用于激光酒精气体检测的程控信号调制电路设计。采用ARM7系列的LPC2138作为主控芯片,控制DDS波形发生芯片AD9854,产生检测过程中所需的正弦调制波形;同时以CPLD为核心设计研制了一种全新的数字移相器,用以产生锁相放大检... 本文主要完成了用于激光酒精气体检测的程控信号调制电路设计。采用ARM7系列的LPC2138作为主控芯片,控制DDS波形发生芯片AD9854,产生检测过程中所需的正弦调制波形;同时以CPLD为核心设计研制了一种全新的数字移相器,用以产生锁相放大检测所需的参考信号。本系统可以实现对信号的高速处理,具有输出频率精度高,移相范围宽,信号输出稳定等优点,适用于激光酒精气体检测以及相关其它气体检测领域。 展开更多
关键词 激光酒精气体检测 LPC2138 AD9854 数字移相器
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采用BP神经网络补偿的激光气体检测系统研制 被引量:4
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作者 王彪 连厚泉 +3 位作者 俞泳波 张瑞 程林祥 戴童欣 《激光杂志》 CAS 北大核心 2022年第8期19-23,共5页
海底天然气开采是目前我国实行多元化能源结构的重要一环,而组成天然气的成分包含有一氧化碳和甲烷,实现对一氧化碳的检测在深海天然气开采具有积极意义。因此本文基于近红外VCSEL激光器实现了适应性较好的痕量一氧化碳气体检测系统。... 海底天然气开采是目前我国实行多元化能源结构的重要一环,而组成天然气的成分包含有一氧化碳和甲烷,实现对一氧化碳的检测在深海天然气开采具有积极意义。因此本文基于近红外VCSEL激光器实现了适应性较好的痕量一氧化碳气体检测系统。为适应不同气体检测环境的需要,本文依据反演模型随温度压强变化的特点设计了对应的补偿算法。考虑到采用二元二次函数拟合气体温度压强补偿系数的误差较大,本文基于BP神经网络实现了更加准确的气体温度压强补偿算法,为本系统在深海天然气开采探测方面的应用奠定了基础。 展开更多
关键词 激光气体检测 VCSEL 反演补偿 BP神经网络
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TDLAS检测技术气体吸收过程的仿真研究 被引量:9
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作者 刘昱峰 王彪 +3 位作者 杨凯 陈垒 陈越 宁永强 《激光杂志》 北大核心 2017年第3期37-40,共4页
TDLAS是一种新型的气体检测技术,该技术利用气体对激光能量的选频吸收特性,实现高速率、高精度的气体浓度检测。在TDLAS检测技术应用中,使用高频调制技术与相应的频率提取技术获得被激光穿过的气体具体信息。为研究气体吸收激光能量过... TDLAS是一种新型的气体检测技术,该技术利用气体对激光能量的选频吸收特性,实现高速率、高精度的气体浓度检测。在TDLAS检测技术应用中,使用高频调制技术与相应的频率提取技术获得被激光穿过的气体具体信息。为研究气体吸收激光能量过程中的信号变化过程,利用MATLAB软件仿真气体吸收激光能量过程,并将算法移植到ARM硬件平台上,模拟输出激光被气体吸收衰减后的波形信号,为后续系统研究与设计提供信号激励源,加速系统开发进程。 展开更多
关键词 TDLAS ARM 气体激光检测 激光调制
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用于激光TDLAS检测系统的模块化驱动单元电路设计 被引量:3
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作者 房思超 刘昱峰 王彪 《激光杂志》 北大核心 2016年第5期52-55,共4页
TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption Spectrometry)——可调谐半导体二极管激光吸收光谱技术是国际上逐渐兴起的一项新型气体检测技术。该技术使用激光束穿过气体后的衰减进行检测,但激光束只被"特定频率"的气体所大幅吸收... TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption Spectrometry)——可调谐半导体二极管激光吸收光谱技术是国际上逐渐兴起的一项新型气体检测技术。该技术使用激光束穿过气体后的衰减进行检测,但激光束只被"特定频率"的气体所大幅吸收,因此具有更高的检测灵敏度和更优的单一气体选择性,而且反应速度快、抗干扰能力强、工作稳定性高。本文主要设计了一种用于CO_2气体检测的激光器驱动模块电路。采用ARM7系列的LPC2148作为主控芯片,驱动DAC7513E来产生锯齿扫描信号,同时驱动AD9851产生调制所需的特定频率的正弦波,通过OP27进行两者信号叠加,用以驱动激光器,之后将各节点信号通过AD7928进行采样回传监控。该模块电路可以使用RS485通讯来控制相关参数及数据回传,不仅可以用于CO_2气体检测,还可以推广应用到其他气体检测。 展开更多
关键词 TDLAS LPC2148 气体激光检测 激光调制
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用于SO2气体检测的程控数据采集系统的研制
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作者 杨凯 王彪 +5 位作者 张国军 陈垒 陈越 范兴龙 鹿洪飞 宁永强 《激光杂志》 北大核心 2018年第5期18-21,共4页
根据对重要工业气体SO2气体的检测需求,本文主要设计了一种基于高稳定性、高分辨率可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)的SO2气体检测所需的程控数据采集系统。本系统使用基于ARM7系列的LPC2138芯片做为主控器,用于驱动DAC8532产... 根据对重要工业气体SO2气体的检测需求,本文主要设计了一种基于高稳定性、高分辨率可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)的SO2气体检测所需的程控数据采集系统。本系统使用基于ARM7系列的LPC2138芯片做为主控器,用于驱动DAC8532产生驱动波形电压以控制激光器驱动模块和温度控制模块,同时驱动AD7928采集TDLAS检测系统中所需的多项数据,还设计了IO转换芯片MAX3001E用于控制外设功能,使用隔离模块RSM3422进行串口通信,并且通过PC端的上位机控制实现本系统的功能。本系统不仅可以用于SO2气体检测系统,还可以推广到其他气体的检测系统中。 展开更多
关键词 TDLAS LPC2138 气体激光检测 数据采集
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基于深度学习算法的原位激光CO_(2)检测系统研制 被引量:1
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作者 王彪 杨子腾 +4 位作者 卞广雨 王冠懿 赵奕飞 薛金波 程林祥 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第6期48-52,共5页
随着全球变暖日益严重,精准检测CO_(2)浓度具有重要的研究意义。可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)具有高灵敏度、高分辨率等特点,被广泛应用于气体检测领域。为进一步提升TDLAS气体检测技术的检测精度,本文提出一种基于深度学习的... 随着全球变暖日益严重,精准检测CO_(2)浓度具有重要的研究意义。可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)具有高灵敏度、高分辨率等特点,被广泛应用于气体检测领域。为进一步提升TDLAS气体检测技术的检测精度,本文提出一种基于深度学习的原位激光二氧化碳检测系统。该系统采用BP神经网络算法反演CO_(2)浓度,补偿了温度压强对气体浓度反演的影响,提升了检测精度;采用无线通信模块,通过MQTT协议将检测的CO_(2)数据上传至OneNET云平台,实现了CO_(2)浓度的原位检测。经测试,该系统可以快速、稳定的处理数据,并且适配于其他气体检测系统。 展开更多
关键词 CO_(2) 深度学习算法 反演补偿 激光气体检测
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基于法兰式光纤传感技术的高压组合电器HF气体在线检测 被引量:15
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作者 张施令 姚强 李新田 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期402-409,共8页
SF6气体具有优异的绝缘和灭弧性能,因而广泛应用于高压气体绝缘组合电器(GIS)的生产和使用中,但GIS设备运行状态下的放电和过热故障将导致SF6气体分解生成氟化氢(HF)等多种典型特征气体,因此通过检测高压GIS中HF气体体积分数可有效判断... SF6气体具有优异的绝缘和灭弧性能,因而广泛应用于高压气体绝缘组合电器(GIS)的生产和使用中,但GIS设备运行状态下的放电和过热故障将导致SF6气体分解生成氟化氢(HF)等多种典型特征气体,因此通过检测高压GIS中HF气体体积分数可有效判断其运行状态。通过提出一种基于可调谐半导体激光吸收光谱检测(TDLAS)和法兰式光纤传感技术的高压组合电器HF气体在线检测方法,即将法兰式光纤传感结构固定安装在GIS管道中,实现了HF气体浓度高精度在线监测。实验数据表明,法兰式光纤传感在线监测装置能够实现对HF气体的有效测量。研究结果表明:盆式绝缘子表面最大场强为11.85kV/mm,低于SF6气体绝缘条件下20kV/mm的场强控制要求,因此盆式绝缘子附近电场不影响光纤传感器运行;在1m光程情况下,HF气体体积分数检出限可达5×10–5以下。研究结果可为高压组合电器SF6气体分解产物在线检测提供一种较为新颖的方案,从而实现对高压GIS内部HF气体的实时在线检测。 展开更多
关键词 气体绝缘组合电器 过热故障 HF气体 半导体激光气体检测 光纤传感 在线检测
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Characteristics of Photoacoustic Spectroscopy Detection for Carbon Monoxide Gas Based on DFB Diode Laser
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作者 CHEN Weigen PENG Xiaojuan +1 位作者 LIU Bingjie SUN Caixin 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第13期I0017-I0017,共1页
The dissolved gas analysis is one of the most effective and convenient methods to diagnose the early discharge faults of transformers,the fault involves the solid insulation.oil—paper insulation cracks and releases c... The dissolved gas analysis is one of the most effective and convenient methods to diagnose the early discharge faults of transformers,the fault involves the solid insulation.oil—paper insulation cracks and releases carbon monoxide(co)gas.Therefore,the detection of CO can forecast the potentia1 inner faults of oil.filled transformers. 展开更多
关键词 carbon monoxide DFB diode laser resonant photoacoustic spectroscopy detection characteristics
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