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基于红外光谱技术的秸秆还田环境下土壤氨挥发特征分析(英文) 被引量:4
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作者 何莹 张玉钧 +3 位作者 尤坤 高彦伟 赵南京 刘文清 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期397-402,共6页
研究氨近红外光谱特性并建立浓度反演算法模型,重点优化相关性分析和温度修正功能.利用开放式激光吸收光谱技术建立氨区域监测系统,于2015年在安徽涡阳秸秆还田示范区开展监测实验,研究玉米和小麦种植情况下的土壤氨挥发特征.研究结果表... 研究氨近红外光谱特性并建立浓度反演算法模型,重点优化相关性分析和温度修正功能.利用开放式激光吸收光谱技术建立氨区域监测系统,于2015年在安徽涡阳秸秆还田示范区开展监测实验,研究玉米和小麦种植情况下的土壤氨挥发特征.研究结果表明,氨浓度具有日变化趋势:白天浓度上升在正午达到最高值,逐步降低到夜间至最小值.夏、秋季典型小时浓度变化范围为0.6×10^(-3)~1.34×10^(-3)mmol/mol和1.14×10^(-3)~1.82×10^(-3)mmol/mol,秋季玉米和夏季小麦秸秆还田的最大氨日均浓度为4.6×10^(-4)mmol/mol和1.7×10^(-3)mmol/mol,还田一个多月后氨浓度明显上升,并存在一定季节性差异.近红外光谱技术为明晰土壤氨排放规律提供了技术支持. 展开更多
关键词 近红外激光吸收光谱 氨挥发 秸秆还田 开放式监测 浓度反演算法
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基于ZEMAX的气体光学吸收池的设计与优化 被引量:1
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作者 徐金凤 张玉钧 +2 位作者 何莹 尤坤 高彦伟 《红外技术》 CSCD 北大核心 2015年第4期300-304,共5页
基于光谱吸收法的瓦斯实时监测系统的核心器件是开放式光学吸收池,根据矩阵传输理论和q参数的ABCD法则,设计了由2个相对的C-Lens组成的光学吸收池结构,并在ZEMAX的物理光学模式下实现仿真与优化。由理论分析得到结构的初步参数并在ZEMA... 基于光谱吸收法的瓦斯实时监测系统的核心器件是开放式光学吸收池,根据矩阵传输理论和q参数的ABCD法则,设计了由2个相对的C-Lens组成的光学吸收池结构,并在ZEMAX的物理光学模式下实现仿真与优化。由理论分析得到结构的初步参数并在ZEMAX中进行优化,并使用合适的优化操作数对像差进行校正,经过逐步优化得到工作距离为100.39 mm的吸收池结构参数。高斯光束从一端光纤输出的束腰半经为5.2μm,经C-Lens聚焦和准直后,耦合到另一端光纤的束腰半经为5.48μm,该光学吸收池对甲烷近红外激光的耦合效率达到92%。通过实验验证了该光学吸收池的稳定性和高耦合效率,适用于甲烷气体的开放式光学气体传感和在线监测。 展开更多
关键词 物理光学 C-Lens ZEMAX 耦合效率
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基于激光检测提高复合面源排放测量精度研究 被引量:1
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作者 唐七星 张玉钧 +6 位作者 何莹 王立明 李梦琪 尤坤 李潇毅 陈东 刘文清 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期363-368,共6页
在面源气体排放的测量过程中,不可避免地受到相邻田地气体排放干扰,又受到环境扰动的影响,影响气体检测的准确性。为了提高测量精度,研究了基于激光光谱检测的复合面源甲烷非均匀排放测量方法。通过多次自标定测量,减少了外部环境的干... 在面源气体排放的测量过程中,不可避免地受到相邻田地气体排放干扰,又受到环境扰动的影响,影响气体检测的准确性。为了提高测量精度,研究了基于激光光谱检测的复合面源甲烷非均匀排放测量方法。通过多次自标定测量,减少了外部环境的干扰。设计了非均匀面源排放物检测系统,并提出了消除气体波动检测方法。首先进行了准确性验证试验,待测源a的标准差为0.17,待测源b的标准差为0.18;随后与光声光谱抽取式进行了对比试验,相关系数达到0.91;最后开展了外场实际的测量应用,对不同施肥方式造成的两个不均匀排放待测源进行监测,实现对多源不均匀排放的准确测量。它具有农业气体排放,环境气体检测等实用工程价值。 展开更多
关键词 激光吸收光谱 准确测量 非均匀 复合面源
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基于TDLAS的固体推进剂装药羽流流速测量方法 被引量:5
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作者 姚路 姚德龙 +5 位作者 仪建华 阚瑞峰 杨燕京 许振宇 阮俊 刘建国 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期35-39,45,共6页
介绍了一种基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)的固体推进剂装药羽流流速测量新方法。选用推进剂燃烧产物H2O分子在1 392nm处的吸收谱线,通过频率标定、交叉布置光路,利用多普勒频移效应可反演流速。在静态试验中对比了羽流流速特性... 介绍了一种基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)的固体推进剂装药羽流流速测量新方法。选用推进剂燃烧产物H2O分子在1 392nm处的吸收谱线,通过频率标定、交叉布置光路,利用多普勒频移效应可反演流速。在静态试验中对比了羽流流速特性曲线和发动机内压强曲线,验证了该技术用于固体推进剂装药羽流流速测量的可行性。研制了紧凑型测量样机,采用锂电池供电,响应时间30ms,质量2kg,功耗小于5W,在线反演流速并存储结果。进行随火箭橇飞行的动态测试,获得了有效的羽流流速结果。结果表明,TDLAS技术可用于测量随发动机飞行的动态羽流流速,是获取推进剂装药实时在线燃烧状态参数的有效途径。 展开更多
关键词 可调谐半导体激光吸收光谱 TDLAS 固体推进剂装药 羽流流速
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机动车尾气NDIR传感器性能仿真分析 被引量:7
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作者 陈晨 张玉钧 +2 位作者 何莹 尤坤 高彦伟 《红外技术》 CSCD 北大核心 2017年第6期567-573,共7页
机动车尾气检测在防治机动车尾气污染中起到十分重要的作用,非分散红外法(NDIR)气体传感器作为测量尾气CO、CO_2的核心部件,其性能指标必须满足国家相关标准的要求。为了在设计的初始阶段实现对设计方案的优化和性能评估,本文提出了一种... 机动车尾气检测在防治机动车尾气污染中起到十分重要的作用,非分散红外法(NDIR)气体传感器作为测量尾气CO、CO_2的核心部件,其性能指标必须满足国家相关标准的要求。为了在设计的初始阶段实现对设计方案的优化和性能评估,本文提出了一种NDIR气体传感器的性能仿真分析方法,通过计算和分析NDIR气体传感器的响应函数来估算传感器可以达到的测量精度。将该方法应用于机动车尾气NDIR气体传感器的设计中,证明该方法具有一定应用价值。 展开更多
关键词 机动车尾气 非分散红外 性能仿真分析 响应函数
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高压甲烷近红外吸收光谱展宽特性及参数精确测量 被引量:2
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作者 何莹 张玉钧 +8 位作者 尤坤 范博强 李梦琪 余冬琪 谢皓 雷博恩 贾巍 经俊森 刘文清 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期742-748,共7页
通过搭建的测量实验平台,获取了甲烷6046.96 cm^-1处高压气体吸收光谱.通过经验模态分解算法减弱了高压引起窗片形变而产生的探测噪声,吸光度信号的均方根误差(RMSE)降低了3.87倍,通过洛伦兹线型拟合算法获得的吸光度拟合残差优于±... 通过搭建的测量实验平台,获取了甲烷6046.96 cm^-1处高压气体吸收光谱.通过经验模态分解算法减弱了高压引起窗片形变而产生的探测噪声,吸光度信号的均方根误差(RMSE)降低了3.87倍,通过洛伦兹线型拟合算法获得的吸光度拟合残差优于±1%.研究表明,谱线线宽随着压力增大而增大,计算的高压环境的氮气-甲烷分子的互展宽系数为0.0631 cm^-1 atm^-1.此外,随着压力的增大,吸收线出现“红移”现象,计算得到氮气诱导压力频移系数为-0.00848 cm^-1 atm^-1.由此提出一种利用检测波长、压力和压力频移系数的线性关系反演高压环境下气体浓度的算法.总之,高压环境下光谱展宽特性研究为工业环境下的光谱检测打下基础. 展开更多
关键词 激光吸收光谱 光谱展宽特性 经验模态分解算法 甲烷 压力频移
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