基于TDLAS的氣相過(guò)氧化氫濃度測(cè)量技術(shù)的研究.pdf

1、近年來(lái)，氣相過(guò)氧化氫應(yīng)用于殺菌消毒的場(chǎng)景越來(lái)越廣泛，但是目前缺乏對(duì)氣相過(guò)氧化氫有效的在線檢測(cè)手段。本文基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜(TDLAS)原理進(jìn)行了氣相過(guò)氧化氫傳感系統(tǒng)的研究。
　　TDLAS測(cè)量原理的理論基礎(chǔ)是Beer-Lambert定律，本文第二章重點(diǎn)介紹了該定律的物理意義，對(duì)波長(zhǎng)調(diào)制技術(shù)進(jìn)行了理論闡述，了解了利用二次諧波信號(hào)反演出氣體濃度值。介紹了利用HITRAN數(shù)據(jù)庫(kù)查詢氣體吸收峰的方法。
　　利用TDLAS原

2、理進(jìn)行氣體濃度檢測(cè)的一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題是確定目標(biāo)氣體的吸收譜線。由于高精度分子躍遷吸收數(shù)據(jù)庫(kù)中尚未更新氣相過(guò)氧化氫在近紅外波段的吸收譜線數(shù)據(jù)，本實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)之一便是尋找氣體在近紅外波段的吸收峰。結(jié)合文獻(xiàn)調(diào)研和電流、溫度調(diào)節(jié)的辦法，本文實(shí)驗(yàn)成功找到了目標(biāo)氣體的一個(gè)較強(qiáng)吸收吸收峰。
　　在找到氣相過(guò)氧化氫的吸收峰之后，實(shí)驗(yàn)的另一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容便是編程處理得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本文實(shí)驗(yàn)基于LabVIEW給出了具體的處理程序，通過(guò)GPIB控制鎖相放大器時(shí)序

3、采集二次諧波信號(hào)和一次諧波信號(hào)，將實(shí)時(shí)采集到的二次諧波與一次諧波信號(hào)相除并扣除背景噪聲，所得信號(hào)的吸收峰的值即為實(shí)驗(yàn)得到的相對(duì)濃度值。
　　實(shí)驗(yàn)還研究了初始時(shí)刻信號(hào)的穩(wěn)定性、以及濕度對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的影響，驗(yàn)證了TDLAS系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且給出了濕度影響的解決辦法。最后通過(guò)多臺(tái)電化學(xué)傳感器同時(shí)測(cè)量的方法標(biāo)定TDLAS相對(duì)濃度值，給出了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的擬合多項(xiàng)式，得到系統(tǒng)精度為25ppm，探測(cè)范圍為100-1500ppm，靈敏度為1543ppm