22613.基于可調(diào)諧激光光譜的一氧化碳痕量氣體檢測(cè)方法研究

1、學(xué)校代碼：10225學(xué)號(hào)：S14233學(xué)位論文基于可調(diào)諧激光光譜的一氧化碳痕量氣體檢測(cè)方法研究指導(dǎo)教師姓名：申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：論文提交日期：授予學(xué)位單位：張紅麗張佳薇副教授碩士2014年4月東北林業(yè)大學(xué)東北林業(yè)大學(xué)學(xué)科專業(yè)：農(nóng)業(yè)電氣化與自動(dòng)化論文答辯日期：2014年6月授予學(xué)位日期：2014年6月答辯委員會(huì)主席：論文評(píng)閱人：聾j厶杉素大學(xué)摘要摘要近幾年來(lái)，隨著“低碳、環(huán)保、節(jié)能”觀念的日益深入人心，人們開(kāi)始更多地關(guān)注環(huán)境問(wèn)題，尤其是CO氣體

2、的檢測(cè)問(wèn)題。傳統(tǒng)的痕量氣體檢測(cè)方法，如化學(xué)分析法及氣相色譜法無(wú)法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，檢測(cè)靈敏度低。本文基于比爾朗伯定律，探究將可調(diào)諧二極管激光吸收光譜(TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopyTDLA8)技術(shù)用于CO痕量氣體的檢測(cè)，主要內(nèi)容分為以下幾個(gè)部分：研究了TDLAS氣體檢測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，分析諧波檢測(cè)技術(shù)的基本原理，并根據(jù)各次諧波幅值信號(hào)的特點(diǎn)，確定選用二次諧波技術(shù)進(jìn)行氣體檢測(cè)，通過(guò)對(duì)調(diào)制系數(shù)

3、分析，確定選用為22?；趪?guó)際通用光譜數(shù)據(jù)庫(kù)HITRAN2008以及JavaHAWKS軟件，仿真求取CO氣體吸收譜線圖及其他干擾氣體的譜線圖。考慮到激光器的性能及背景氣體的干擾強(qiáng)弱，對(duì)其吸收譜線進(jìn)行分析，最后確定1567“m波長(zhǎng)處作為氣體的特征吸收峰。依據(jù)CO吸收譜線的選擇，設(shè)計(jì)基于TDLAS技術(shù)的CO痕量氣體檢測(cè)系統(tǒng)，主要從光源及驅(qū)動(dòng)部分、光路部分和檢測(cè)接收部分來(lái)考慮。對(duì)系統(tǒng)的各部分構(gòu)成，包括光源、激光驅(qū)動(dòng)器、激光準(zhǔn)直器、光電探測(cè)器、

4、鎖相放大器、數(shù)據(jù)采集卡等部件進(jìn)行設(shè)計(jì)與調(diào)試?；贚abVIEW平臺(tái)，采用模塊化的編程思想，開(kāi)發(fā)可靠、智能化并具有良好人機(jī)界面的CO痕量氣體檢測(cè)系統(tǒng)。在搭建基于TDLAS技術(shù)的CO痕量氣體檢測(cè)系統(tǒng)基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)的性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。對(duì)可調(diào)諧二極管激光器進(jìn)行了溫度和電流的調(diào)諧特性測(cè)試，確定其工作特性，溫度為25℃，注入電流60mA?？紤]到系統(tǒng)在測(cè)量時(shí)受到溫度和壓力的影響，本文對(duì)測(cè)試系統(tǒng)在常溫常壓下特性進(jìn)行標(biāo)定，對(duì)溫度和壓力對(duì)測(cè)量濃度值產(chǎn)生的影