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利用可调谐半导体激光吸收光谱法同时在线监测多组分气体浓度
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:《光学精密工程》
  • 时间:0
  • 分类:O433.1[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]中国科学院安徽光学精密机械研究所安徽省光子器件与材料重点实验室,安徽合肥230031
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.11204320)
中文摘要:

由于线宽窄,可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)一般情况下只能对一种气体进行检测.为了实现多气体同时或近同时在线检测,本文以1 578 nm H2S和1 747 nm-HCl混合气体同时在线监测为例,研究了3种检测方法:(1)同频10 kHz正弦波和两路同频30 Hz不同步的分时锯齿信号法;(2)同频10 kHz正弦和30 Hz锯齿信号的光开关检测法;(3)多频(10 kHz和20 kHz正弦信号)正弦调制法.实验结果表明:分时锯齿信号法除幅值略有微小变化外,在使用前后对测试结果影响很小;光开关法在切换过程瞬间会略有不稳定,但不影响后期的浓度反演;多频正弦法的信噪比和抗干扰能力均有所提高,进行HCl探测和H2S探测时,信噪比在激光器关闭和打开情况下分别提高了0.95倍和3.17倍.以上3种方法操作简单,可以方便地实现多气体组分的同时在线监测,提高了TDLAS仪器的竞争力.

英文摘要:

Generally, Tunable Diode Laser Absorption Spe kind of gas because of its narrow line-width. To detect the ctroscopy (TDLAS) can detect only one multi-component gas in real time simulta- neously or near simultaneously, three kinds of detection methods were reported by taking 1 578 nm- H2S, 1 747 nm-HC1 and N2 mixture for examples. The three methods are called timeshare-sawtooth method (10 kHz sin wave, 30 Hz asynchrony sawtooth wave), optical-switch method (same frequency 10 kHz sin wave, 30 Hz sawtooth wave) and multi-frequency modulation method (10 kHz and 20 kHz sin wave). The experimental results for the three methods show as follows: the method one gives fe- wer effects on measuring results apart from amplitude changes. The method 2 shows slightly unstable moments in the the experiment. ence ability are switching process, but it has no effect on concentration Moreover, in the method 3, the Si improved, and the SNR has increase g d nal-to-noise Ratio inversion in the (SNR) and the later stage of anti-interfer- about 0.95 and 3.17 times for monitoring HC1 and H2S when lasers are on or off. The three methods mentioned above have advantages on less in vestment, simple adjusting, and easy operation, also they can monitor many kinds of gases with the changing modulation parameters or switch channels, simultaneously

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 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,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,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)
  • 被引量:22699