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基于TDLAS的电弧风洞流场Cu组分监测
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作者 陈卫 伍越 +5 位作者 黄祯君 王磊 袁竭 胡江华 王茂刚 朱涛 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期96-103,共8页
电弧风洞是进行防热材料和防热结构考核与研究的必要设备,也是高超声速地面试验能力的重要组成部分,但电弧加热器的电极烧蚀会导致较为严重的流场污染,影响试验准确性。利用可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS),通过对20MW级片式电弧... 电弧风洞是进行防热材料和防热结构考核与研究的必要设备,也是高超声速地面试验能力的重要组成部分,但电弧加热器的电极烧蚀会导致较为严重的流场污染,影响试验准确性。利用可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS),通过对20MW级片式电弧加热器内部流场中Cu原子809.25nm跃迁谱线进行实时测量,研究了电弧风洞流场中Cu污染情况和电极烧蚀情况。在获得Cu原子该谱线低能态数密度基础上,估算了运行功率分别在7.3、8.7、10.0和11.7MW时流场中Cu组分(原子态和离子态)总数密度平均为10.6×10^13、11.2×10^13、11.7×10^13和16.4×10^13 cm^-3,同时得到平均电极烧蚀率约为1.65×10^-5 g/C。试验还发现,TDLAS信号在高温流场建立阶段起伏变化明显,并且在功率跃变时也会出现突然增强而后迅速回落的现象,表明电弧抖动会使电极烧蚀严重加剧。 展开更多
关键词 电弧风洞 可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS) 流场污染 电极烧蚀 Cu原子
种子呼吸CO2浓度检测系统 预览
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作者 贾良权 祁亨年 +2 位作者 胡文军 赵光武 阚瑞峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1397-1404,共8页
针对传统种子呼吸CO2浓度检测方法中检测精度低的问题,为了满足测量需要,提出一种采用可调谐二极管激光器吸收光谱技术的种子呼吸测量系统方案。该系统是由多次反射池结构的种子呼吸容器、分布反馈式激光器及其控制电路、光电转换及放... 针对传统种子呼吸CO2浓度检测方法中检测精度低的问题,为了满足测量需要,提出一种采用可调谐二极管激光器吸收光谱技术的种子呼吸测量系统方案。该系统是由多次反射池结构的种子呼吸容器、分布反馈式激光器及其控制电路、光电转换及放大电路、数据采集电路、上位机软件等构成,设计种子呼吸容器其空间体积为1.5L,激光器光源采用2004nm波段,多次反射池光程为16m。然后,基于朗伯比尔定律,通过波长调制吸收光谱技术,利用二次谐波实时反演出种子呼吸过程中产生CO2气体的浓度。测试结果显示:种子呼吸CO2浓度测量的稳定重复性为0.033%,CO2浓度的线性拟合度为0.99938,CO2浓度检测极限为1.7ppm。通过实验对糯玉米种子进行检测,获得20g玉米种子呼吸的变化曲线,其12h内变化量为2750.5ppm,呼吸速率为229.2ppm/h,实验结果表明该系统能解决种子呼吸CO2浓度无法连续性测量、浓度检测精度低等问题。 展开更多
关键词 二氧化碳 可调谐二极管激光器吸收光谱技术 多次反射池 种子呼吸
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基于TDLAS甲烷遥测的数字锁相电路设计 预览
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作者 张亮 李晓 +1 位作者 王志斌 张瑞 《传感器与微系统》 CSCD 2019年第1期89-92,96共5页
针对以往甲烷测量系统体积庞大、探测距离较近的缺点,提出了基于分布式反馈激光器(DFB)的天然气运输管道安全检测方法及电路设计。重点对基于现场可编程门阵列(FPGA)的正交数字锁相放大器进行设计以及分布式反馈激光器驱动电路和温控电... 针对以往甲烷测量系统体积庞大、探测距离较近的缺点,提出了基于分布式反馈激光器(DFB)的天然气运输管道安全检测方法及电路设计。重点对基于现场可编程门阵列(FPGA)的正交数字锁相放大器进行设计以及分布式反馈激光器驱动电路和温控电路进行改进设计,并对FPGA核心控制电路、激光器驱动电路以及温控电路进行理论研究与实验验证。采用一次谐波和二次谐波比值计算激光路径中的气体浓度。实验结果表明:系统的最低探测浓度达到20×10^-6,探测距离达到40 m,实现系统远距离、高精度探测。 展开更多
关键词 甲烷遥测 可调谐激光吸收光谱技术 谐波检测 数字锁相放大器 分布反馈式激光器
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旋流火焰燃烧温度场二维吸收光谱诊断 预览
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作者 林鑫 李飞 +1 位作者 王宽亮 余西龙 《气体物理》 2019年第2期55-61,共7页
针对旋流火焰的复杂流场结构,结合可调谐二极管吸收光谱技术(tunable diode laser absorption spectroscopy , TDLAS)和多光谱层析成像术(hyperspectral tomography , HT),发展了具有空间分辨能力的二维吸收光谱测量技术(tunable diode ... 针对旋流火焰的复杂流场结构,结合可调谐二极管吸收光谱技术(tunable diode laser absorption spectroscopy , TDLAS)和多光谱层析成像术(hyperspectral tomography , HT),发展了具有空间分辨能力的二维吸收光谱测量技术(tunable diode laser absorption tomography , TDLAT),实现了甲烷/空气旋流火焰不同高度的二维温度场测量.该TDLAT系统吸收波长为7 185.6 , 7 444.3 , 6 807.8和7 466.3 cm -1 四线,采用分时-直接吸收探测策略,测量频率2.5 kHz ,采用13×13路正交光路(空间分辨率7 mm),采用模拟退火算法进行数据重建.经与理论计算结果对比分析,重建结果真实地反映了旋流火焰温度场的二维分布. 展开更多
关键词 旋流火焰 可调谐二极管吸收光谱技术 多光谱层析成像术 二维重建 模拟退火算法
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CO2高温光谱参数测量系统设计与实验 预览
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作者 陈玖英 周梅 +2 位作者 刘建国 阚瑞峰 李传荣 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期358-364,共7页
CO2 和 CO 被称为燃烧效率指示性气体燃烧流场中 CO2 的精确测量对工业燃烧过程的节能减排和发动机燃烧状态诊断等都具有重要意义.研究 CO2 气体的高温光谱参数包括:线强、自加宽系数、温度系数可提高燃烧过程中 CO2 浓度的测量精度和... CO2 和 CO 被称为燃烧效率指示性气体燃烧流场中 CO2 的精确测量对工业燃烧过程的节能减排和发动机燃烧状态诊断等都具有重要意义.研究 CO2 气体的高温光谱参数包括:线强、自加宽系数、温度系数可提高燃烧过程中 CO2 浓度的测量精度和可靠性.为了获得可用于燃烧诊断的 CO2 吸收线的高温光谱参数基于可调谐半导体激光吸收光谱技术设计了一套最高温度可达2-0173 K 的精确控温控压气体光谱参数测量系统.采用该系统开展了CO2R(50e)吸收线(中心频率为5007.787cm )的高温光谱测量实验获得了温度范围1212~1873K内多个压强下的纯 CO2 气体的大量高温吸收光谱经热辐射背景扣除、基线拟合、时频转换、多线组合非线性最小二乘法拟合等数据处理过程得到温度范围1212~1873K内CO2R(50e)吸收线的线强、自加宽系数及温度系数其中线强不确定度<1.5%自加宽系数不确定度小于4.5%.这些参数是对现有数据库的补充和完善对燃烧诊断中的CO2浓度检测有很大帮助能够满足燃烧过程中 CO2 浓度精确反演的需求. 展开更多
关键词 可调谐半导体激光吸收光谱 高温光谱 线强 自加宽系数 温度系数
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TDLAS测量CO2的温度影响修正方法研究 预览 被引量:4
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作者 李峥辉 姚顺春 +4 位作者 卢伟业 朱晓睿 邹丽昌 李越胜 卢志民 《光谱学与光谱分析》 CSCD 北大核心 2018年第7期2048-2053,共6页
可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术测量CO2浓度时,由于测量氛围温度变化的影响引起气体吸收谱线的线强和线型发生变化,最终导致浓度测量存在较大误差。为了克服温度变化对浓度测量的影响,选用中心波长在1 580nm的DFB激光器,基于直... 可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术测量CO2浓度时,由于测量氛围温度变化的影响引起气体吸收谱线的线强和线型发生变化,最终导致浓度测量存在较大误差。为了克服温度变化对浓度测量的影响,选用中心波长在1 580nm的DFB激光器,基于直接吸收法,模拟电厂尾部烟道内的高浓度二氧化碳气体环境,研究了在常温(298K)和变温(298~338K、间隔10K)不同温度工况下CO2浓度的测量。结果显示,常温浓度测量的最大相对误差为-5.26%,最小相对误差为1.25%,相对误差均方值为3.39%,验证了TDLAS测量系统在常温下有着良好的测量精度和稳定性,但其在变温测量时浓度测量结果误差较大,其最大相对误差已经超过25%。为了修正温度变化对浓度测量结果的影响,适应工业测量的需要,在变温测量基础上利用最小二乘法拟合出测量系统在不同温度下的浓度与气体吸收的修正关系式。经过修正后,CO2浓度测量的相对误差降到5%以下,相对误差均方值降到3.5%以下。修正结果表明,所提出的修正方法可以有效抑制温度变化对浓度测量结果的影响,显著提高了测量系统在变温环境下的测量精度和稳定性,为TDLAS系统测量CO2浓度的现场应用提供了理论支持和技术保障。 展开更多
关键词 可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS) CO2浓度 温度修正 最小二乘法 直接吸收法
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基于TDLAS的水蒸气非平衡凝结过程研究
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作者 范新冬 彭冬 +1 位作者 金熠 杨基明 《实验力学》 CSCD 北大核心 2018年第3期352-358,共7页
目前国内开展的高超声速飞行器地面模拟试验,尤其是较大尺度的高焓试验,大部分在燃烧加热风洞中进行。气流在喷管的膨胀加速过程中温度快速降低,可能导致其中的水蒸气发生急剧凝结,这一过程会带来试验流场参数的改变。为了考察水蒸气的... 目前国内开展的高超声速飞行器地面模拟试验,尤其是较大尺度的高焓试验,大部分在燃烧加热风洞中进行。气流在喷管的膨胀加速过程中温度快速降低,可能导致其中的水蒸气发生急剧凝结,这一过程会带来试验流场参数的改变。为了考察水蒸气的凝结过程,提出"空间转化为时间"思想,即将喷管中气流参数沿喷管流向的变化转换为膨胀过程中固定位置气流参数随时间的变化,设计搭建了一套模拟喷管凝结过程的试验装置,通过调节连接段最小截面积实现不同的时间尺度,采用片光技术实现凝结现象的观测,同时根据水蒸气和甲烷吸收光谱获得凝结过程中的温度变化以及水蒸气含量变化。结果表明:在试验段内通过片光可以观测到水蒸气的凝结现象;不同时间尺度下凝结过程中的温度变化趋势相近,均为先下降后上升,在温度趋势发生变化的时间点附近,水蒸气摩尔分数迅速下降,这一变化趋势与燃烧加热风洞喷管流动中参数变化的数值模拟结果具有较好的一致性;这种"空间转化为时间"的试验方案可以在一定程度上模拟喷管中水蒸气的凝结过程。 展开更多
关键词 水蒸气 凝结 可调谐半导体激光器吸收光谱技术(TDLAS) 温度测量
基于LabVIEW平台的通用激光吸收光谱系统设计 预览
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作者 刘云 王伟峰 付作伟 《山西化工》 2018年第2期16-19,共4页
基于LabVIEW平台,开发了一套通用的基于可调二极管激光吸收光谱(TDLAS)的气体检测系统。整个系统在GPIB总线技术基础之上,构架了由锁相放大器、信号发生器、激光驱动器、可调谐激光器、工控机等组成的硬件平台,并开发了相应的控制程... 基于LabVIEW平台,开发了一套通用的基于可调二极管激光吸收光谱(TDLAS)的气体检测系统。整个系统在GPIB总线技术基础之上,构架了由锁相放大器、信号发生器、激光驱动器、可调谐激光器、工控机等组成的硬件平台,并开发了相应的控制程序和数据采集处理方法,设置了配套的人机交互界面。在TDLAS实验中,使用1.58μm的DFB激光器,在光程100m的情况下,对实验室内的CO2气体进行了抽取式检测,测得实验室环境下的CO2气体浓度略高于大气,系统灵敏度为2×106,实现了检测气体浓度的功能。该系统是一个通用的TDLAS检测平台,通过更换不同波长的激光器,可以对不同的目标气体进行分析,对TDLAS的实验研究和现场环境检测都有重要意义。 展开更多
关键词 可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS) LABVIEW平台 GPIB总线 二氧化碳(CO2)传感器
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可调谐二极管激光吸收光谱技术的应用研究进展 被引量:4
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作者 聂伟 阚瑞峰 +3 位作者 杨晨光 陈兵 许振宇 刘文清 《中国激光》 CSCD 北大核心 2018年第9期3-23,共21页
随着半导体激光器的发展,可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术有了巨大的进步,应用领域迅速扩大。已经有超过1000种TDLAS仪器应用于连续排放监测以及工业过程控制等领域,每年全球出售的TDLAS气体检测仪器占据了红外气体传感检测仪器... 随着半导体激光器的发展,可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术有了巨大的进步,应用领域迅速扩大。已经有超过1000种TDLAS仪器应用于连续排放监测以及工业过程控制等领域,每年全球出售的TDLAS气体检测仪器占据了红外气体传感检测仪器总数的5%-10%。运用TDLAS技术,已经完成了几十种气体分子的高选择性、高灵敏度的连续在线测量,实现了不同领域气体浓度、温度、流速、压力等参数的高精度探测,为各领域的发展提供了重要的技术保障。本文综述了TDLAS技术气体检测的原理以及最近的应用研究进展,主要从大气环境监测、工业过程监测、深海溶解气体探测、人体呼吸气体测量、流场诊断以及液态水测量六个应用领域进行介绍。 展开更多
关键词 可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS) 大气环境监测 工业过程检测 呼吸气检测 流场诊断 深海溶解气体探测 液态水测量
氨逃逸在线监测在火电厂超低排放中的应用 预览 被引量:2
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作者 杨剑 汤光华 +2 位作者 苗丰 孔红兵 丁广华 《电力科技与环保》 2018年第2期56-59,共4页
"十三五"期间,火电厂超低排放改造正在提速扩围,SCR脱硝是保证烟气中NOx达标排放的重要举措。合理控制喷氨量能够确保火电厂安全、环保和经济脱硝。氨逃逸的在线监测是指导合理控制喷氨的关键手段。介绍了一种基于可调谐二极管激光吸... "十三五"期间,火电厂超低排放改造正在提速扩围,SCR脱硝是保证烟气中NOx达标排放的重要举措。合理控制喷氨量能够确保火电厂安全、环保和经济脱硝。氨逃逸的在线监测是指导合理控制喷氨的关键手段。介绍了一种基于可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)的氨逃逸在线监测系统,对其进行实验室测试和现场应用。结果表明,氨逃逸在线监测系统准测量确度在±0.2μL/L以内,零点漂移和量程漂移均在±2.0%F.S./24 h以内,氨逃逸和脱硝出口NOx浓度变化趋势吻合。 展开更多
关键词 超低排放 可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS) 氨逃逸在线监测
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激光吸收光谱技术在工业生产过程及安全预警标识性气体监测中的应用 预览 被引量:8
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作者 张志荣 孙鹏帅 +6 位作者 庞涛 李哲 夏滑 崔小娟 吴边 徐启铭 董凤忠 《光学精密工程》 CSCD 北大核心 2018年第8期1925-1937,共13页
鉴于常规的标识性气体监测方法在响应速度、测量精度、使用寿命、实时性、监测目标种类、测量范围和应用场合等方面相比激光吸收光谱技术存在不足,本文以可调谐半导体激光吸收光谱技术为依托,选取合适的无干扰激光吸收谱线,阐述了工业... 鉴于常规的标识性气体监测方法在响应速度、测量精度、使用寿命、实时性、监测目标种类、测量范围和应用场合等方面相比激光吸收光谱技术存在不足,本文以可调谐半导体激光吸收光谱技术为依托,选取合适的无干扰激光吸收谱线,阐述了工业管道抽取式、管道原位在线对射式、扩散探头式(全量程激光监测一体机形式与多点无源传感器探头形式)、无组织排放开放光路式等多种形式的监测方法。上述系统的测量结果显示:抽取式可实现CO、CO 2、O 2等不同多组分气体的同时测量;管道对射式实现了O 2及10μL/L以下CO的高精度在线测量;探头式则以CH 4测量为例实现了响应时间T 90=15 s,监测极限小于150μL/L,泄漏报警准确率达100%;开放光路形式以天然气集气站场测量CH 4、C 2H 2、C 2H 4三种气体为例实现了0误报的监测能力。上述分析结果表明,TDLAS技术应用于工矿安全生产及安全预警方面的标识性气体监测是完全实用、有效、准确、可靠的。 展开更多
关键词 可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS) 工业生产过程 安全预警 标识性气体 直接吸收信号 谐波信号
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矿用便携式激光甲烷检测报警仪
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作者 曾伟 《煤矿安全》 北大核心 2018年第7期75-77,共3页
设计了矿用便携式激光甲烷检测报警仪。采用可调谐半导体光谱吸收技术,通过STM32主控芯片实现对激光头的信号采集、分析、存储,同时通过ZigBee技术将采集数据无线上传至定位分站,提高了甲烷便携仪的检测精度及可靠性,在实际应用中在地... 设计了矿用便携式激光甲烷检测报警仪。采用可调谐半导体光谱吸收技术,通过STM32主控芯片实现对激光头的信号采集、分析、存储,同时通过ZigBee技术将采集数据无线上传至定位分站,提高了甲烷便携仪的检测精度及可靠性,在实际应用中在地面可实时监测瓦检员的行走轨迹及瓦检员周围的瓦斯状况。 展开更多
关键词 激光甲烷检测仪 TDLAS 反射 STM32 ZIGBEE 便携式
TDLAS技术在烯烃生产过程中的多组分检测应用 预览 被引量:7
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作者 季文海 吕晓翠 +1 位作者 胡文泽 李国林 《光学精密工程》 CSCD 北大核心 2018年第8期1837-1845,共9页
烯烃工业生产过程中的多组分在线检测是对其工业过程有效控制、提高处理装置综合效益的重要手段。本文以在线检测烯烃裂解炉的清焦过程生成的一氧化碳和二氧化碳为应用案例,采用可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)作为分析平台进行多... 烯烃工业生产过程中的多组分在线检测是对其工业过程有效控制、提高处理装置综合效益的重要手段。本文以在线检测烯烃裂解炉的清焦过程生成的一氧化碳和二氧化碳为应用案例,采用可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)作为分析平台进行多组分分析。针对清焦过程,设计了检测0~5%量程CO和CO2的模拟实验。对气体含量随机分布的19组数据分别采用多变量最小二乘算法(CLS)、单组分偏最小二乘算法(PLS1)和多组分偏最小二乘算法(PLS2)进行建模和评估。在后续的多组分交叉干扰实验和CO2的扩展量程准确性测试实验中,PLS1模型的最大误差小于±0.05%,PLS2的小于±0.10%,CLS的小于±0.20%。因此,TDLAS技术结合PLS1算法在实现化工过程中的多组分在线检测时具有先进性。 展开更多
关键词 烯烃生产 裂解炉清焦 调制吸收光谱技术 多组分分析 多元回归分析 偏最小二乘法
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可调谐二极管激光吸收光谱技术测量低温流场水汽露点温度 预览 被引量:5
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作者 聂伟 许振宇 +5 位作者 阚瑞峰 阮俊 姚路 王斌 张步强 何亚柏 《光学精密工程》 CSCD 北大核心 2018年第8期1862-1869,共8页
露点温度是表征气体状态的一个重要参数,针对低温环境的低露点温度精确、快速、连续、原位测量的迫切需要,提出了可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术对水汽露点温度测量的方案。首先与安徽省气象局的冷镜式露点仪一起对比测量标准温... 露点温度是表征气体状态的一个重要参数,针对低温环境的低露点温度精确、快速、连续、原位测量的迫切需要,提出了可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术对水汽露点温度测量的方案。首先与安徽省气象局的冷镜式露点仪一起对比测量标准温湿度箱内的露点温度,验证波长为1 381 nm的TDLAS系统露点温度测量的可行性及精度,然后结合一套开放式的测量装置,进行低温度环境(最低温度100 K)水汽露点温度原位测量。得到了实时的露点温度值,其中TDLAS露点测量结果与冷镜式露点仪测量结果一致性较好(相差小于1 K),TDLAS测量的时间分辨率为0.83 s,远远快于冷镜式露点仪的时间响应速度。对于更低气体温度的露点测量,获得了与气体温度变化趋势相同的露点温度,同时得到了随着环境温度降低,水汽逐渐趋向饱和的结论。 展开更多
关键词 可调谐二极管激光吸收光谱技术 露点温度 饱和蒸汽压 水汽
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封装西林药瓶残留氧气检测中的谐波基线校正和去噪方法 预览 被引量:1
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作者 刘永胜 贺建军 +2 位作者 朱高峰 阳春华 桂卫华 《光谱学与光谱分析》 CSCD 北大核心 2017年第8期2598-2602,共5页
可调谐激光二极管吸收光谱(TDLAS)技术的成熟和快速非接触气体浓度测量的优点,十分适合用于对封装西林药瓶内残留氧气进行浓度检测。采用TDLAS技术对封装西林药瓶内残留氧气进行浓度检测,检测系统的光路经过空气和玻璃药瓶,玻璃瓶壁... 可调谐激光二极管吸收光谱(TDLAS)技术的成熟和快速非接触气体浓度测量的优点,十分适合用于对封装西林药瓶内残留氧气进行浓度检测。采用TDLAS技术对封装西林药瓶内残留氧气进行浓度检测,检测系统的光路经过空气和玻璃药瓶,玻璃瓶壁对激光的散射和衰减是检测系统的主要干扰,给二次谐波信号的稳定性带来了很大影响。设计和搭建了基于TDLAS的封装西林药瓶残氧量检测系统。针对从系统中提取出的二次谐波信号,提出了一种基于小波变换的基线消除和噪声滤除方法,解决在残留氧气浓度检测过程中基线漂移和噪声干扰问题,克服玻璃瓶壁对二次谐波信号的干扰,效果明显。选用“sym6”小波,将实验测得的信号进行五层小波分解,根据每一层小波分解得到的低频分量求出相应的基线斜率,对五个基线斜率进行加权平均得到原始信号的基线斜率。由求得的基线斜率,对原始信号经过去基线处理,再进行小波分解和软阈值处理后得到重构信号。对氧气浓度为21%的西林瓶的测量结果表明,处理后谐波信号和理论信号之间的相对误差由处理前的1.26%下降到了0.12%,证明了此方法可以很好地解决在残留氧气浓度检测过程中基线漂移和噪声干扰问题,克服玻璃瓶壁对二次谐波信号的干扰,为氧气浓度测量提供很高质量的信号。 展开更多
关键词 可调谐激光吸收光谱(TDLAS) 西林药瓶残留氧气检测 小波变换 基线校正 去噪
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呼出气体分析中内源性呼气生物标志物的定量测定方法 被引量:2
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作者 杜振辉 甄卫萌 +2 位作者 熊博 张哲远 李金义 《纳米技术与精密工程》 CSCD 北大核心 2017年第3期212-216,共5页
人呼出气体中含有数百种的痕量挥发性有机化合物(VOCs),其中的某些内源性VOCs可作为临床生物标志物.在当前复杂空气污染环境下,无论对于呼出气体分析/诊断还是环境暴露评估,呼出气体中内源性VOCs浓度的准确测定都非常重要.本文综述了... 人呼出气体中含有数百种的痕量挥发性有机化合物(VOCs),其中的某些内源性VOCs可作为临床生物标志物.在当前复杂空气污染环境下,无论对于呼出气体分析/诊断还是环境暴露评估,呼出气体中内源性VOCs浓度的准确测定都非常重要.本文综述了国内外在该方向上的研究进展,讨论了在呼出气体样本采集、检测及分析等方面的研究现状和存在的问题,并结合当前技术水平提出了发展趋势的个人看法. 展开更多
关键词 呼出气体分析 内源性气体 挥发性有机化合物 呼气生物标志物 可调谐激光吸收光谱
基于空心光波导的激光吸收光谱氨气传感器 预览 被引量:7
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作者 杜振辉 张哲远 +2 位作者 李金义 熊博 甄卫萌 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期2669-2673,共5页
空心光波导(hollow waveguide,HWG)可以同时传输红外激光和目标气体,是激光气体传感器中的新型气体池,具有体积小、响应速度快的特点。基于可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术,以空心光波导为气体池,研制了氨气激光传感器。采用... 空心光波导(hollow waveguide,HWG)可以同时传输红外激光和目标气体,是激光气体传感器中的新型气体池,具有体积小、响应速度快的特点。基于可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术,以空心光波导为气体池,研制了氨气激光传感器。采用波长调制光谱(wavelength modulation spectroscopy,WMS)技术,同时解调气体吸收的一次谐波(1f)和二次谐波(2f)信号,通过1f归一化2f信号实现免校准(calibrationfree)测量。利用标准气体进行验证实验,结果表明,传感器的响应线性度R^2为0.999 8,响应时间24 s。Allan方差结果表明积分时间18 s时检测限为26 ppbv。该传感器可以用于空气中痕量氨气的快速、高灵敏检测。 展开更多
关键词 激光气体传感器 空心光波导 调谐激光吸收光谱(TDLAS) 氨气(NH_3) 波长调制光谱 免校准
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矿用光纤气体检测中的最小二乘拟合方法研究 预览 被引量:1
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作者 张婷婷 胡杰 +1 位作者 魏玉宾 刘统玉 《山东科学》 CAS 2015年第1期47-50,共4页
由于矿用光纤气体检测系统中线性最小二乘拟合方法只适用于光谱吸收率小于0.1的气体检测,针对光谱吸收率增大时气体吸收谱线与浓度的变化呈现非线性的问题,本文采用阻尼最小二乘拟合算法进行气体浓度的计算。实验结果表明,改进的矿用光... 由于矿用光纤气体检测系统中线性最小二乘拟合方法只适用于光谱吸收率小于0.1的气体检测,针对光谱吸收率增大时气体吸收谱线与浓度的变化呈现非线性的问题,本文采用阻尼最小二乘拟合算法进行气体浓度的计算。实验结果表明,改进的矿用光纤气体检测系统检测极限由原来的100 ppm提高到了30 ppm量级,简化了标定程序,能够更好地满足煤矿安全生产的需求。 展开更多
关键词 阻尼最小二乘拟合 可调谐二极管激光光谱吸收(TDLAS) 光纤气体检测 采空区 自然发火
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TDLAS氧气检测系统设计及背景噪声在线消除 被引量:5
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作者 庞涛 夏滑 +4 位作者 吴边 张志荣 王煜 崔小娟 董凤忠 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期575-580,共6页
将可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术用于氧气(O2)浓度在线检测。以垂直腔表面发射半导体激光器(VCSEL)为系统光源,采用对射式结构,测量光程为60cm,选用760nm附近O2吸收谱线,实现O2浓度实时测量。连续72h测量表明,系统在短时... 将可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术用于氧气(O2)浓度在线检测。以垂直腔表面发射半导体激光器(VCSEL)为系统光源,采用对射式结构,测量光程为60cm,选用760nm附近O2吸收谱线,实现O2浓度实时测量。连续72h测量表明,系统在短时间内具有较好的测量精度,长时间(大于4h)测量结果存在缓慢漂移。在对一次谐波(1F)信号均值和二次谐波(2F)信号峰值变化趋势分析的基础上,讨论了背景噪声随测量环境变化引起的测量误差;并在背景噪声幅频特性不变的前提下,利用最大互相关算法实时扣除背景噪声。5%浓度O260h测试发现,扣除背景噪声后,系统的最大相对测量误差由3.20%减小为1.82%,测量精度提高近1倍。 展开更多
关键词 可调谐半导体吸收光谱(TDLAS) 垂直腔表面发射半导体激光器(VCSEL) 背景噪声 互相关
基于TDLAS技术的燃烧室出口温度场测量 预览 被引量:1
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作者 戴斌 阮俊 +3 位作者 许振宇 李俊松 阚瑞峰 姚路 《燃气涡轮试验与研究》 北大核心 2015年第4期49-56,共8页
为验证可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术,在航空发动机燃烧室燃烧流场测量领域的适用性,以自主设计的高温升模型燃烧室为研究对象,结合多光路正交布网的测量方法,对燃烧室出口的燃气温度进行测量,并利用层析算法实现测量截面的二... 为验证可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术,在航空发动机燃烧室燃烧流场测量领域的适用性,以自主设计的高温升模型燃烧室为研究对象,结合多光路正交布网的测量方法,对燃烧室出口的燃气温度进行测量,并利用层析算法实现测量截面的二维分布重建,同时采用固定的温度探针进行测量与对比验证。结果表明,采用TDLAS结合层析重建的方法,基本能获得具有时间分辨的燃烧室出口温度分布的主要特征,可以区分高温区和低温区,但单线测量和场分布重建精度还有待于进一步提高。进一步优化该系统,可用于航空发动机燃烧室出口温度和组分浓度分布测量。 展开更多
关键词 可调谐二极管吸收光谱(TDLAS) 航空发动机 燃烧室 出口温度场 多光路正交 试验验证 二维重建
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