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基于QCL-TDLAS的NH3浓度测量仿真研究
被引量：
10
1
作者
禹迎春
王晗
+4 位作者
王志敏
张梦营
马磊磊
邹芳
亢俊健
《应用光学》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期1255-1261,共7页
可调谐半导体激光吸收光谱(tunable diode laser absorption spectroscopy,TDLAS)作为一种新型气体浓度测量技术被广泛应用于NH_3浓度测量领域。利用Matlab可视化建模仿真软件Simulink分别实现了以中远红外量子级联激光器(quantum casca...
可调谐半导体激光吸收光谱(tunable diode laser absorption spectroscopy,TDLAS)作为一种新型气体浓度测量技术被广泛应用于NH_3浓度测量领域。利用Matlab可视化建模仿真软件Simulink分别实现了以中远红外量子级联激光器(quantum cascade laser,QCL)和近红外分布反馈式激光器(distributed feedback laser,DFB)做为光源的NH_3浓度TDLAS直接吸收测量仿真,并且分别在常温常压和烟气脱硝出口环境参数下理论分析了NH3浓度测量灵敏度、检测限和分辨率。仿真结果表明:与传统近红外DFB光源相比,QCL-TDLAS系统理论灵敏度高约50倍,检测限与分辨率可达ppb量级,痕量NH_3浓度测量能力得到大幅度提升。仿真过程和结果为QCL-TDLAS技术在NH_3浓度测量方面的研究提供了理论依据。
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关键词
QCL-TDLAS
nh3浓度测量
直接吸收法
数值分析
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职称材料
基于可调谐激光吸收光谱技术的脱硝过程中微量逃逸氨气检测实验研究
被引量：
18
2
作者
张立芳
王飞
+2 位作者
俞李斌
严建华
岑可法
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期1639-1642,共4页
为了对电厂脱硝过程中逃逸的微量氨气进行在线检测,实验室采用可调谐激光吸收光谱技术对常温常压下以及不同温度下的低浓度氨气进行了测量试验,其中电厂逃逸氨气检测处温度约为650K。通过分析近红外波段的氨气吸收谱线,并考虑实际测量环...
为了对电厂脱硝过程中逃逸的微量氨气进行在线检测,实验室采用可调谐激光吸收光谱技术对常温常压下以及不同温度下的低浓度氨气进行了测量试验,其中电厂逃逸氨气检测处温度约为650K。通过分析近红外波段的氨气吸收谱线,并考虑实际测量环境H2O和CO2等浓度很大的气体吸收谱线的干扰,实验选取2.25μm附近的ν2+ν3谱线作为浓度检测谱线。为了验证所选谱线对低浓度NH3的测量能力,实验对H2O,CO2和NH3的吸收谱线进行模拟,发现低浓度NH3受较大浓度的H2O和CO2谱线的干扰较小,尤其是CO2谱线的干扰可以忽略不计,且2.25μm处谱线强度远远大于通讯波段1.53μm处的谱线。基于新型Herriott池以及高温管式炉,结合可调谐激光吸收光谱中的直接吸收技术和波长调制技术,实现了对不同温度下超低浓度NH3的高分辨率快速检测。常温常压下其线型函数可以利用洛伦兹线型来近似描述,直接吸收测量技术可以使探测极限降低到0.225×10-6。通过采用简单降噪处理技术如多次平均、简单小波分析等,得到不同温度下的谐波信号与浓度具有良好的线性关系,为采用可调谐激光吸收光谱技术进行现场低浓度逃逸氨气检测提供了很好的依据。
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关键词
可调谐激光吸收光谱
近红外
nh3浓度测量
探测极限
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职称材料
题名
基于QCL-TDLAS的NH3浓度测量仿真研究
被引量：
10
1
作者
禹迎春
王晗
王志敏
张梦营
马磊磊
邹芳
亢俊健
机构
河北地质大学信息工程学院
河北省光电信息与地球探测技术重点实验室
出处
《应用光学》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第6期1255-1261,共7页
基金
河北省教育厅青年拔尖人才计划项目(BJ2019031)
河北地质大学博士科研启动资金项目(BQ2019056)。
文摘
可调谐半导体激光吸收光谱(tunable diode laser absorption spectroscopy,TDLAS)作为一种新型气体浓度测量技术被广泛应用于NH_3浓度测量领域。利用Matlab可视化建模仿真软件Simulink分别实现了以中远红外量子级联激光器(quantum cascade laser,QCL)和近红外分布反馈式激光器(distributed feedback laser,DFB)做为光源的NH_3浓度TDLAS直接吸收测量仿真,并且分别在常温常压和烟气脱硝出口环境参数下理论分析了NH3浓度测量灵敏度、检测限和分辨率。仿真结果表明:与传统近红外DFB光源相比,QCL-TDLAS系统理论灵敏度高约50倍,检测限与分辨率可达ppb量级,痕量NH_3浓度测量能力得到大幅度提升。仿真过程和结果为QCL-TDLAS技术在NH_3浓度测量方面的研究提供了理论依据。
关键词
QCL-TDLAS
nh3浓度测量
直接吸收法
数值分析
Keywords
QCL-TDLAS
nh
3
concentration measurement
direct absorption method
numerical analysis
分类号
TN249 [电子电信—物理电子学]
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职称材料
题名
基于可调谐激光吸收光谱技术的脱硝过程中微量逃逸氨气检测实验研究
被引量：
18
2
作者
张立芳
王飞
俞李斌
严建华
岑可法
机构
浙江大学能源清洁利用国家重点实验室
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期1639-1642,共4页
基金
国家自然科学基金项目(51276165)
高等学校博士学科点专项科研基金项目(20110101110019)资助
文摘
为了对电厂脱硝过程中逃逸的微量氨气进行在线检测,实验室采用可调谐激光吸收光谱技术对常温常压下以及不同温度下的低浓度氨气进行了测量试验,其中电厂逃逸氨气检测处温度约为650K。通过分析近红外波段的氨气吸收谱线,并考虑实际测量环境H2O和CO2等浓度很大的气体吸收谱线的干扰,实验选取2.25μm附近的ν2+ν3谱线作为浓度检测谱线。为了验证所选谱线对低浓度NH3的测量能力,实验对H2O,CO2和NH3的吸收谱线进行模拟,发现低浓度NH3受较大浓度的H2O和CO2谱线的干扰较小,尤其是CO2谱线的干扰可以忽略不计,且2.25μm处谱线强度远远大于通讯波段1.53μm处的谱线。基于新型Herriott池以及高温管式炉,结合可调谐激光吸收光谱中的直接吸收技术和波长调制技术,实现了对不同温度下超低浓度NH3的高分辨率快速检测。常温常压下其线型函数可以利用洛伦兹线型来近似描述,直接吸收测量技术可以使探测极限降低到0.225×10-6。通过采用简单降噪处理技术如多次平均、简单小波分析等,得到不同温度下的谐波信号与浓度具有良好的线性关系,为采用可调谐激光吸收光谱技术进行现场低浓度逃逸氨气检测提供了很好的依据。
关键词
可调谐激光吸收光谱
近红外
nh3浓度测量
探测极限
Keywords
Tunable diode laser absorption spectroscopy
Near-infrared
Ammonia concentration measurement
Detection limit
分类号
O657.3 [理学—分析化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于QCL-TDLAS的NH3浓度测量仿真研究
禹迎春
王晗
王志敏
张梦营
马磊磊
邹芳
亢俊健
《应用光学》
CAS
CSCD
北大核心
2020
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于可调谐激光吸收光谱技术的脱硝过程中微量逃逸氨气检测实验研究
张立芳
王飞
俞李斌
严建华
岑可法
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
18
在线阅读
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职称材料
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