位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
可调谐二极管激光吸收光谱氧气测量中的导数光谱处理与浓度反演算法研究
  • ISSN号:0253-2239
  • 期刊名称:光学学报
  • 时间:2014.4.10
  • 页码:290-295
  • 分类:O433[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]陆军军官学院无人机研究所,安徽合肥230031, [2]中国科学院环境光学与技术重点实验室,安徽合肥230031
  • 相关基金:国家自然科学基金青年科学基金(61205151)、国家自然科学基金(61108034)
  • 相关项目:超音速流场激光光谱诊断中的温度/压力修正方法研究
中文摘要:

氧气是发动机燃烧过程的必需成分,在飞行器进气道进行氧气监测需求迫切。针对飞行器上的工程要求和应用特点,设计了一种波长线性扫描可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)短光程系统结合有限冲击响应(FIR)滤波二阶导数谱算法的方案完成了氧气吸收微弱信号的提取和浓度反演。根据TDLAS工作原理和吸收信号特征,对二阶导数谱用于气体浓度反演的理论依据进行了推导,在此基础上提出一种基于FIR的数字滤波方案来完成吸收信号的噪声滤除和二阶导数谱的提取。实验结果证明,该方案简单易行,提高了检测信噪比,降低了检测限,浓度反演结果准确、线性良好。

英文摘要:

Oxygen is an essential component of the engine combustion process. It is an urgent demand for aircraft inlet oxygen monitoring. Aiming at aircraft engineering requirements and application characteristics, a short-path wavelength linear scanning tunable diode laser absorption spectroscopy (TDLAS) system is designed, which complete the weak oxygen absorption signal extraction and concentration inversion combined with the second derivative spectrum algorithm based on finite impulse response (FIR) filter. Theoretical basis for the second derivative spectrum method of gas concentration inversion is deduced according to the absorption signal characteristics and the TDLAS principle. A solution based on the FIR digital filter to complete absorption signal noise filtering and second derivative spectrum extracting is proposed on this basis. Experimental results show that this scheme is simple, the detected signal to noise ratio is improved, and the detection limit is reduced. Inversion results of gas concentration are accurate and linearity is good.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《光学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:曹健林
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:aos@siom.ac.cn
  • 电话:021-69916837
  • 国际标准刊号:ISSN:0253-2239
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1252/O4
  • 邮发代号:4-293
  • 获奖情况:
  • 1992年中科院优秀期刊二等奖,1996年第二届上海市优秀期刊评比一等奖,2000年中科院优秀期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:33570