光譜吸收式光纖甲烷氣體傳感器關鍵技術研究.pdf

1、自20世紀80年代以來，基于光譜吸收的氣體濃度檢測技術得到了很大的發(fā)展。利用氣體吸收光譜的特征，實現(xiàn)對氣體濃度的檢測，已成為光纖傳感器的一個重要研究方向。
　　 針對傳統(tǒng)化學式甲烷氣體傳感器在使用中存在容易受潮濕、易“中毒”等缺點，本文利用光纖傳感器對甲烷氣體進行濃度檢測，則可以充分發(fā)揮光纖傳感器抗電磁干擾、絕緣、耐水、耐腐蝕的優(yōu)勢。根據(jù)氣體存在特征吸收譜線，課題選擇了甲烷氣體在以1653.72nm為中心的吸收譜，通過對甲烷氣體

2、吸收光譜的分析，研究了目前普遍采用的波長調制實現(xiàn)氣體濃度諧波檢測的方案，明確了光譜吸收式甲烷氣體濃度檢測的方法。對檢測方法中涉及到的各次諧波特征與相互關系、諧波檢測基本原理、小信噪比條件下微弱諧波信號檢測原理、光源波動對檢測結果的影響等關鍵技術做了分析。同時從工程應用的實際角度出發(fā)，提出對關鍵技術中存在問題的解決方法以及實際所采用的電路結構。試驗中利用AD630平衡調制器實現(xiàn)鎖相放大以便實現(xiàn)微弱諧波信號的檢測，提高諧波信號的信噪比。并對