基于吸收光谱测量的CO催化氧化特性研究

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作者 庄柯 贺拴玲 +3 位作者 许芸 董月红 张乾 彭志敏 《激光杂志》 北大核心 2025年第3期84-90,共7页

CO、CO_(2)作为燃烧过程中的重要产物,大量排放会造成碳减排压力增大,对其浓度进行高精度实时在线监测对提高锅炉燃烧效率及碳排放准确计量具有重要意义。基于波长调制-直接吸收光谱(WM-DAS)技术和赫里奥特(Herriott)多次反射池设计了... CO、CO_(2)作为燃烧过程中的重要产物,大量排放会造成碳减排压力增大,对其浓度进行高精度实时在线监测对提高锅炉燃烧效率及碳排放准确计量具有重要意义。基于波长调制-直接吸收光谱(WM-DAS)技术和赫里奥特(Herriott)多次反射池设计了可实现混合气体中含量为10^(-6)量级的CO、CO_(2)浓度准确在线测量实验系统,系统检测限可达到10^(-8)量级;然后基于该实验系统开展CO催化氧化特性研究实验,探究氧气含量和CO浓度对催化效率的影响,实验结果表明,在温度为339 K~344 K、压力为101 kPa条件下,氧气含量在1%~5%范围内,CO催化效率随氧气含量的增加而升高;当氧气含量为1%、CO体积分数为800×10^(-6)时,催化效率随反应温度升高而增加。实验结果可为工业烟气中CO的去除、转化提供数据基础。 展开更多

关键词 波长调制-直接吸收光谱 CO测量 CO_(2)测量 催化氧化

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波长扫描直接吸收光谱法燃烧诊断技术适用情况讨论 被引量：5

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作者 杨斌 潘科玮 +2 位作者 杨荟楠 黄斌 刘佩进 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第5期445-449,共5页

针对波长扫描直接吸收光谱法(SDAS)在燃烧诊断应用中受温度与压强等参数影响的问题,采用光谱仿真计算讨论该方法的适用情况,以常用的H2O分子7 185.597cm-1谱线为例,基于HITRAN光谱数据库,对不同温度和压强下分子吸收光谱影响因素进行分... 针对波长扫描直接吸收光谱法(SDAS)在燃烧诊断应用中受温度与压强等参数影响的问题,采用光谱仿真计算讨论该方法的适用情况,以常用的H2O分子7 185.597cm-1谱线为例,基于HITRAN光谱数据库,对不同温度和压强下分子吸收光谱影响因素进行分析.根据目前二极管激光器调制范围一般在2cm-1以内,得到了燃烧诊断应用中SDAS技术适用的一般原则,并对适用范围的拓展提出了建议. 展开更多

关键词 可调谐二极管激光器吸收光谱技术 波长扫描法 波长扫描直接吸收光谱法 燃烧诊断

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基于免校准波长调制的多光程吸收光谱 被引量：3

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作者 邵李刚 邱选兵 +1 位作者 魏计林 李传亮 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期795-799,共5页

为了研究免校准波长调制光谱技术对激光光强变化及外界干扰的免疫能力,采用基于免校准波长调制技术的多光程吸收光谱,以乙炔为测量目标,进行了理论分析和实验验证.结果表明,不同激光功率下得到的波长调制二次谐波信号幅值发生明显变化,... 为了研究免校准波长调制光谱技术对激光光强变化及外界干扰的免疫能力,采用基于免校准波长调制技术的多光程吸收光谱,以乙炔为测量目标,进行了理论分析和实验验证.结果表明,不同激光功率下得到的波长调制二次谐波信号幅值发生明显变化,但通过免校准的方法得到的信号变化较小,且受气流影响、部分遮光、系统振动等外界干扰影响较小;采用免校准方法实验得到的体积分数在5×10^-6~9×10^-5范围内的光谱信号拥有较好的线性度,相关系数达0.9997;采用Allan方差分析得到该实验系统的最小探测极限可达1.2×10-8.免校准波长调制光谱技术能较好地避免光强抖动、气流干扰、系统振动等干扰,从而提高系统稳定性和探测灵敏度. 展开更多

关键词 光谱学 可调谐半导体激光吸收光谱 免校准波长调制光谱 气体测量 乙炔(C2H2)

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基于跨波长调制和直接吸收光谱的宽量程多气体检测方法 被引量：6

4

作者 赵晓虎 孙鹏帅 +4 位作者 张志荣 王前进 庞涛 孙苗 庄飞宇 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第1期82-91,共10页

针对可调谐半导体激光吸收光谱技术(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)在煤矿、石油化工领域进行气体浓度检测时,遇到的高精度、宽动态范围需求,采用时分复用的方法,将直接吸收光谱技术(Direct Absorption Spectrosco... 针对可调谐半导体激光吸收光谱技术(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)在煤矿、石油化工领域进行气体浓度检测时,遇到的高精度、宽动态范围需求,采用时分复用的方法,将直接吸收光谱技术(Direct Absorption Spectroscopy,DAS)和波长调制光谱(Wavelength Modulation Spectroscopy,WMS)技术的优势相结合,完成了高精度、宽量程和免标定多气体检测系统的设计。设计激光器的驱动为线性扫描输出和叠加不同高频调制扫描输出的周期信号,用于完成高低浓度反演算法的时分复用计算,通过实验优化选择检测气体的吸光度拐点,实现对气体浓度的高精度、宽量程检测。在室温和常压下,通过实验分别对CH_(4)、CO和C_(2)H_(2)三种气体体积浓度进行检测,确定了两种算法最佳拐点吸光度约为0.026 cm^(-1)。系统对CH_(4)、CO和C_(2)H_(2)三种气体体积浓度的检测量程分别为0~100%、0~5 000×10^(-6)和0~1 000×10^(-6),其最小体积浓度检测限分别为2.27×10^(-4)、0.21×10^(-6)、1.68×10^(-6),且在量程内的测量结果准确度优于现行的煤矿行业标准。实验结果表明:该方法能够满足工业现场实际应用的需求,有利于拓展激光吸收光谱技术在工业过程、安全等领域的应用。 展开更多

关键词 可调谐半导体激光吸收光谱技术 直接吸收光谱 波长调制光谱 宽动态范围

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利用可调谐半导体激光吸收光谱技术对燃烧环境中的CO在线测量 被引量：11

5

作者 王超 王飞 +4 位作者 邢大伟 张海丹 吴奇 岑可法 严建华 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期176-180,共5页

基于可调谐半导体激光吸收光谱技术,选用2.3,μm附近的R(30)吸收谱线,利用波长调制技术分别对高温管式炉炉中标定的CO/N2气体和自制燃油炉燃烧烟气中CO体积分数进行测量.引入激光强度影响系数Tr(t)对实验结果进行修正,以排除激光强度变... 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术,选用2.3,μm附近的R(30)吸收谱线,利用波长调制技术分别对高温管式炉炉中标定的CO/N2气体和自制燃油炉燃烧烟气中CO体积分数进行测量.引入激光强度影响系数Tr(t)对实验结果进行修正,以排除激光强度变化所造成的干扰.结果表明,实验验证了R(30)谱线在1,200,K以下,随着温度的上升谱线强度上升,更有利于高温下CO测量.测量CO体积分数变化趋势与燃烧工况相符,并且与其他测量仪器所测结果一致,谱线R(30)应用于工业现场中燃烧环境下的CO测量具有一定的可行性. 展开更多

关键词 光学测量 可调谐半导体激光吸收光谱 燃烧 波长调制 CO

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基于调制激光光谱吸收的高稳定性气体检测 被引量：1

6

作者 康虎 张夏 +2 位作者 郑世杰 邵犁 冯国英 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期145-152,共8页

为了精确测定待测气体的体积分数,提高可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)的稳定性,优化了TDLAS气体检测系统的扫描信号。基于HITRAN数据库,选定了甲烷气体在1654 nm附近吸收峰,计算出含甲烷、水蒸气和二氧化碳混合气体的吸收系数;使用可... 为了精确测定待测气体的体积分数,提高可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)的稳定性,优化了TDLAS气体检测系统的扫描信号。基于HITRAN数据库,选定了甲烷气体在1654 nm附近吸收峰,计算出含甲烷、水蒸气和二氧化碳混合气体的吸收系数;使用可视化仿真工具对气体检测系统进行理论仿真,同时通过搭建的气体检测系统验证仿真结果。结果表明,通过优化扫描信号,提高了检测系统的稳定性,偏差值从0.3%降至0.07%;建立了2次谐波信号均值与气体体积分数的反演模型,线性拟合的相关系数R^(2)=99.99%。此研究为提升TDLAS系统的稳定性和准确性,及实现高稳定气体检测具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 光谱学 波长调制光谱-可调谐二极管激光吸收光谱 呼出气检测 建模仿真

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亚稳态氪原子饱和吸收光谱无调制激光稳频 被引量：3

7

作者 吴仡 蒋蔚 +3 位作者 程存峰 孙羽 成国胜 胡水明(指导) 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期23-27,共5页

利用亚稳态氪原子^2P3／25p[5／2]3-^2P3／25s[3／2]2饱和吸收光谱，分别使用电光调制器相位调制和声光调制器移频调制的方法，结合相敏检测，实现了钛宝石激光器相对于亚稳态氪原子的811．5nm饱和吸收线的频率锁定。由获得的鉴频曲线... 利用亚稳态氪原子^2P3／25p[5／2]3-^2P3／25s[3／2]2饱和吸收光谱，分别使用电光调制器相位调制和声光调制器移频调制的方法，结合相敏检测，实现了钛宝石激光器相对于亚稳态氪原子的811．5nm饱和吸收线的频率锁定。由获得的鉴频曲线以及误差信号估算，激光频率漂移从稳频回路开路时的超过8MHz；减小到回路闭合时的约1MHz，并可实现对激光频率数小时的稳定。该稳频后的激光光源被成功地用于激光冷却亚稳态氪原子各个稳定同位素。 展开更多

关键词 激光技术 激光锁频 饱和吸收光谱 频率调制 氪原子 冷原子

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可调谐二极管激光吸收光谱技术在探测灵敏度上的探讨 被引量：4

8

作者 陈志 尚丽平 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期81-81,共1页

可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是利用二极管激光器波长调谐特性,获得被测气体在特征吸收光谱范围内的吸收光谱,从而对污染气体进行定性或定量的分析的一种技术方法。在对痕量气体的监测时一般会采取一定的措施去克服直接吸收型... 可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是利用二极管激光器波长调谐特性,获得被测气体在特征吸收光谱范围内的吸收光谱,从而对污染气体进行定性或定量的分析的一种技术方法。在对痕量气体的监测时一般会采取一定的措施去克服直接吸收型气体传感器的缺陷,提高检测精度。文中概述了TDLAS技术的研究现状,针对近年来国内外出现的基于可调谐二极管激光吸收光谱技术在减小系统干扰,提高探测灵敏度的技术措施,从系统结构处理,调制解调技术,检测装置的处理,检测信号的处理等多个方面作了深入的研讨。 展开更多

关键词 可调谐二极管激光吸收光谱技术 探测灵敏度 多光程吸收 差分吸收 调制解调

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基于发射和吸收光谱技术测量OH浓度变化受OH生成条件的影响

9

作者 刘珂 黄晓东 +3 位作者 庞山彪 邱选兵 李传亮 邓伦华 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期635-643,共9页

羟基自由基(OH)在大气化学反应、燃烧和等离子体中都具有诊断作用。以水汽及其混合气体为母体,通过辉光放电产生含OH的等离子体,同时测量OH吸收和发射光谱强度随OH生成参数的变化。高能电子碰撞解离水汽分子是产生OH的主要途径,在母体... 羟基自由基(OH)在大气化学反应、燃烧和等离子体中都具有诊断作用。以水汽及其混合气体为母体,通过辉光放电产生含OH的等离子体,同时测量OH吸收和发射光谱强度随OH生成参数的变化。高能电子碰撞解离水汽分子是产生OH的主要途径,在母体分子气压较低时,OH的发射光谱和吸收光谱强度都随水汽浓度增加而增加,且两种光谱技术测得OH浓度变化趋势一致。然而,当母体气压超过一定阈值时,气压持续增加会降低电子能量,减弱水汽分子的解离,从而导致OH吸收光谱强度随母体气压增加而减小。以纯水汽为母体分子时,压力增加产生的碰撞致使OH的A态布居增加,观测到OH发射光谱随水汽压力增加而缓慢增加。但含氮气母体分子中氮氧化物分子会与OH碰撞并发生反应,导致OH发射光谱强度随母体气压增加而减小。 展开更多

关键词 光谱学 OH自由基 发射光谱 吸收光谱 波长调制光谱

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可调谐二极管激光吸收光谱技术的高温温度测量仪器的研究 被引量：4

10

作者 翟畅 阎杰 +3 位作者 王晓牛 谢鹏 高美丽 黄文平 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期86-90,共5页

本文采用可调谐二极管激光吸收光谱法（TDLAs）的波长调制技术，实现气体温度的测量。考虑到H20在大气中、工业生产中普遍存在，我们选用了H20作为测量气体温度的载体，利用H20在1397nm附近谱线对，通过分析二次谐波信号的峰一峰比值与... 本文采用可调谐二极管激光吸收光谱法（TDLAs）的波长调制技术，实现气体温度的测量。考虑到H20在大气中、工业生产中普遍存在，我们选用了H20作为测量气体温度的载体，利用H20在1397nm附近谱线对，通过分析二次谐波信号的峰一峰比值与不同温度的关系，获得温度测量值，并通过数值拟合，分析了在400～1100℃温度范围内系统测量的温度误差（〈0．113％）。结合现场结构，该设备能够用于工业生成过程中的温度监测，设备性能远优于目前使用的仪器，能够为燃烧锅炉等生产设备提供准确的温度监控数据。 展开更多

关键词 可调谐二极管激光吸收光谱 波长调制光谱 温度测量 H2O谱线

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长程吸收光谱技术在二氧化碳检测中的应用研究

11

作者 张国贤 杨锦 +2 位作者 陆恒 张刚 蔡廷栋 《煤炭科技》 2017年第2期25-27,共3页

矿井作业时,二氧化碳浓度超标会对人体产生危害,因此对气体的实时监测便显得尤为重要。将长程吸收光谱技术与TDLAS技术相结合,在有效光程38.4 m的条件下,利用波长调制-二次谐波法(WMS-SH),测量了0.15个大气压下1.43μm附近气体的二次谐... 矿井作业时,二氧化碳浓度超标会对人体产生危害,因此对气体的实时监测便显得尤为重要。将长程吸收光谱技术与TDLAS技术相结合,在有效光程38.4 m的条件下,利用波长调制-二次谐波法(WMS-SH),测量了0.15个大气压下1.43μm附近气体的二次谐波信号,经过线性拟合得到浓度-信号强度线性方程,并对二氧化碳浓度进行反演,评估了系统的性能。计算结果表明,低浓度下二氧化碳与二次谐波信号之间具有良好的线性关系,其相关系数为0.981 3。实现了大气中的含量探测,与实际大气中浓度的典型值一致性很好,可将该系统应用到井下二氧化碳含量监测领域。 展开更多

关键词 TDLAS 波长调制 二氧化碳 吸收光谱 二次谐波检测

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对数变换—波长调制光谱在气体检测中的应用 被引量：4

12

作者 丛梦龙 孙丹丹 王一丁 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期219-224,共6页

为了提高痕量气体检测的稳定性并扩大动态范围,引入对数变换方法和差分检测电路,对常规波长调制光谱技术进行了改良。在使用锁相放大器提取与气体吸收相关的谐波信号之前,由自制的接收器完成对数变换和差分检测功能。通过对数变换,使激... 为了提高痕量气体检测的稳定性并扩大动态范围,引入对数变换方法和差分检测电路,对常规波长调制光谱技术进行了改良。在使用锁相放大器提取与气体吸收相关的谐波信号之前,由自制的接收器完成对数变换和差分检测功能。通过对数变换,使激光强度调制与气体吸收引起的光功率衰减量实现了分离,再利用差分检测消除前者。受益于此双管齐下的策略,理论上可以捕捉吸收光谱的任意阶谐波分量,并且免受剩余幅度调制和谐波畸变的影响。为了验证理论,对NH3的P(6)吸收谱线的二次谐波进行了采集。在296 K的环境温度、1.01×105 Pa的总压力和24.5 cm的有效光程下,假设信噪比降低为1时推导得到的理论检测下限为0.7 ppm(1 ppm=10-6)。以上结果表明该方案是痕量气体检测应用的一种理想选择。 展开更多

关键词 红外吸收光谱 波长调制 谐波检测 分布反馈式二极管激光器

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CO_2分子的近红外可调谐二极管激光吸收光谱高灵敏探测 被引量：1

13

作者 邵杰 高晓明 +4 位作者 杨颙 黄伟 裴世鑫 袁怿谦 张为俊 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期423-426,共4页

利用近红外可调谐半导体二极管激光用直接吸收光谱技术和波长调制光谱技术初步观测了CO2 在1.31 m附近的吸收。从实验结果可以看出,在4.5torr压力下,可探测最小吸收线强度为3.769×10-27 μcm-1/(molecule·cm-2),相应的信噪比... 利用近红外可调谐半导体二极管激光用直接吸收光谱技术和波长调制光谱技术初步观测了CO2 在1.31 m附近的吸收。从实验结果可以看出,在4.5torr压力下,可探测最小吸收线强度为3.769×10-27 μcm-1/(molecule·cm-2),相应的信噪比是16.8。 展开更多

关键词 光谱学 波长调制 二次谐波 高灵敏度探测 吸收光谱

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基于可调谐半导体激光吸收光谱的CO检测仪设计 被引量：2

14

作者 张淋江 崔先雨 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期54-56,共3页

为了能够实时检测出矿井下一氧化碳(CO)浓度,减少煤矿中毒事件,设计了采用可调谐半导体激光器的CO检测仪。采用波长调制光谱(WMS)与可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)相结合的气体检测技术,将检测信号从低频区域搬到高频区域,然后采用相... 为了能够实时检测出矿井下一氧化碳(CO)浓度,减少煤矿中毒事件,设计了采用可调谐半导体激光器的CO检测仪。采用波长调制光谱(WMS)与可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)相结合的气体检测技术,将检测信号从低频区域搬到高频区域,然后采用相关技术完成谐波信号的提取,从而检测出CO浓度。实验结果表明,检测下限达到12ppm,能够检测矿井下CO浓度。 展开更多

关键词 一氧化碳 波长调制光谱 可调谐二极管激光吸收光谱 谐波信号

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剩余振幅调制对波长调制光谱信号线型的影响 被引量：5

15

作者 伍昂 吴尚谦 +2 位作者 蔡彦 董跃辉 翟维 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期357-360,378,共5页

在基于可调谐二极管激光吸收光谱技术的痕量气体检测中,波长直接调制时剩余振幅调制也会伴随发生,并对检测信号的线型和系统噪声产生严重影响。为了探讨剩余振幅调制对波长调制光谱二次谐波信号线型的影响,采用同时考虑振幅调制和波长... 在基于可调谐二极管激光吸收光谱技术的痕量气体检测中,波长直接调制时剩余振幅调制也会伴随发生,并对检测信号的线型和系统噪声产生严重影响。为了探讨剩余振幅调制对波长调制光谱二次谐波信号线型的影响,采用同时考虑振幅调制和波长调制两种影响因素的计算方法,理论分析出二次谐波信号的计算公式,与仅考虑波长调制的信号计算方式进行同条件线型计算比对,取得了二次谐波信号基线和正负峰值随剩余振幅调制的变化数据。结果表明,剩余振幅调制的大小对检测信号的线型和信号基线有直接影响,采用这种方法计算得出的二次谐波信号线型更贴近实际检测。 展开更多

关键词 光谱学 可调谐二极管激光吸收光谱 波长调制光谱 二次谐波检测 剩余振幅调制

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光波导位相调制技术产生多波长光源 被引量：8

16

作者 向端燕 刘兰芳 +1 位作者 陈刚 金国良 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期73-75,122,共4页

用Matlab软件模拟分析了高频光波导电光位相调制器的输出光谱特性。结果表明,在一定频率的微波源作用下,单色光通过光波导位相调制器后会产生光频谱展宽,展宽光谱中包括中心波长及各阶光边波带。随位相调制深度加大,边波带数目增多,光... 用Matlab软件模拟分析了高频光波导电光位相调制器的输出光谱特性。结果表明,在一定频率的微波源作用下,单色光通过光波导位相调制器后会产生光频谱展宽,展宽光谱中包括中心波长及各阶光边波带。随位相调制深度加大,边波带数目增多,光谱展宽增大;位相调制深度为3.3时,10dB展宽光谱中含边波带数为8个。实验制作了光波长1.55μm、微波频率10GHz的铌酸锂电光波导位相调制器;输出光谱中可清楚观察到正负三阶等频率间隔的边波带,即可实现七路光源输出,由此提出并验证了光波导位相调制技术用作多波长光源的可能性。利用位相调制器的光频谱展开得到多波长光源,具有成本低、易实现、促进系统集成等优点,有良好的应用前景。 展开更多

关键词 波分复用技术 光波导位相调制技术 多波长光源 光谱展宽

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基于激光吸收光谱法的煤矿硫化氢检测 被引量：9

17

作者 何岸 陈雅茜 +2 位作者 郭敬远 胡雪蛟 江海峰 《矿业安全与环保》 北大核心 2022年第3期113-117,共5页

为了精确预报煤矿井下硫化氢含量,防止硫化氢含量超标带来的危害,基于可调谐半导体激光吸收光谱技术,设计研制了一种便携式硫化氢检测仪。该仪器采用中心波长为1 590 nm的分布式反馈激光器,结合多次反射的郝里奥特长光程气体吸收池,可... 为了精确预报煤矿井下硫化氢含量,防止硫化氢含量超标带来的危害,基于可调谐半导体激光吸收光谱技术,设计研制了一种便携式硫化氢检测仪。该仪器采用中心波长为1 590 nm的分布式反馈激光器,结合多次反射的郝里奥特长光程气体吸收池,可以满足煤矿井下0~200 mg/L硫化氢的实时检测。离线标定和实验室测试得到检测仪测量的相对误差为±2%,最快响应时间为0.5 s;通过实验室测量六盘水大湾煤矿120205采煤工作面上隅角和采空区的气体成分,结果表明,便携式硫化氢检测仪稳定可靠,能够满足煤矿井下硫化氢预警的要求。 展开更多

关键词 煤矿 硫化氢 激光吸收光谱法 波长调制 实时测量

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基于近红外吸收光谱的西林瓶内氧气残留浓度反演研究 被引量：3

18

作者 申帅 贺建军 罗旗舞 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期311-317,共7页

利用一种基于760.88 nm处近红外吸收光谱的氧气浓度探测方法,可以实现开放环境中西林瓶内氧气残留浓度在灯检机上的原位、非接触测量检测。该方法采用基于TDLAS的波长调制光谱技术(WMS),在开放光路环境下利用主成分提取法(PCA)对WMS的... 利用一种基于760.88 nm处近红外吸收光谱的氧气浓度探测方法,可以实现开放环境中西林瓶内氧气残留浓度在灯检机上的原位、非接触测量检测。该方法采用基于TDLAS的波长调制光谱技术(WMS),在开放光路环境下利用主成分提取法(PCA)对WMS的二次谐波进行主特性提取,在抑制噪声的同时可降低数据量,提高了后期数据处理速度,然后利用遗传算法(GA)优化的BP神经网络建立浓度反演模型。实验结果证明:该方法相对利用半峰值面积的最小二乘拟合方法其平均相对误差从8.32%减少到1.12%,决定系数提升了8.86%,相比单独PCA-BP神经模型的平均相对误差从3.80%减少到1.12%,决定系数提升了2.81%,该方法有效地抑制了开放光路环境所致测量仪器的信号随机扰动,提高了西林瓶内氧气残留浓度检测的准确度和稳定性。 展开更多

关键词 可调谐二极管激光吸收光谱 波长调制光谱技术 主成分提取 神经网络 遗传算法

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甲烷/氮气辉光放电产物的红外吸收光谱研究 被引量：2

19

作者 钱佳丽 黄晓东 +1 位作者 刘珂 邓伦华 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期677-683,共7页

甲烷(CH_(4))和氮气(N_(2))是很多类地星体的主要气体成分,HCN、CN、C_(2)H_(2)等分子是以这两种混合气体为母体的主要产物。实验利用CH_(4)/N_(2)放电等离子体模拟主要产物分子的形成过程,并基于中红外波长调制吸收光谱技术,通过测量HC... 甲烷(CH_(4))和氮气(N_(2))是很多类地星体的主要气体成分,HCN、CN、C_(2)H_(2)等分子是以这两种混合气体为母体的主要产物。实验利用CH_(4)/N_(2)放电等离子体模拟主要产物分子的形成过程,并基于中红外波长调制吸收光谱技术,通过测量HCN和C_(2)H_(2)的吸收光谱研究了其浓度演化过程。实验结果表明HCN和C_(2)H_(2)的相对浓度依赖母体分子中的C/N比例。母体分子中N_(2)过量有利于HCN的生成,而CH_(4)过量有利于C_(2)H_(2)的形成。CH_(4)和N_(2)的浓度配比实验表明,HCN的主要生成途径为CH_(3)+N→HCN+H_(2)。此外,CH_(4)/N_(2)辉光放电生成的C_(2)H_(2)也可能进一步与N_(2)结合生成HCN。 展开更多

关键词 光谱学 等离子光谱 HCN分子 吸收光谱 波长调制光谱

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免标定波长调制光谱在气体温度和浓度测量中的应用 被引量：4

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作者 潘虎 王广宇 +1 位作者 宋俊玲 于小红 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期956-960,共5页

可调谐二极管激光吸收光谱在诸多领域有广泛的应用,但因为基线获取的困难,在高压、强干扰条件下的测量存在困难。波长调制光谱的理论显示,一次谐波信号(1f)和二次谐波信号(2f)包含了初始光强和光电探测器增益两个公共项。通过一次谐波... 可调谐二极管激光吸收光谱在诸多领域有广泛的应用,但因为基线获取的困难,在高压、强干扰条件下的测量存在困难。波长调制光谱的理论显示,一次谐波信号(1f)和二次谐波信号(2f)包含了初始光强和光电探测器增益两个公共项。通过一次谐波信号归一化的二次谐波(2f/1f)信号,消除了信号强度与光强的相关性,可得到吸收光谱的绝对强度及温度等信息。通过测量激光调制参数,结合已知光谱参数可通过数值仿真得到理论的2f/1f信号。利用数值锁相算法,可以实现频分复用的免标定波长调制光谱测量,实验显示,当恒温池设定温度为600 K、700 K和800 K时,光谱测量温度与热电偶测量值偏差小于2%,该方法具有可靠性和更强适应性。 展开更多

关键词 激光吸收光谱 波长调制 谐波检测 燃烧场诊断

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