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基于波长调制技术的温度实时测量方法研究
被引量：
9
1
作者
孙鹏帅
张志荣
+6 位作者
夏滑
庞涛
吴边
崔小娟
沈凤娇
王煜
董凤忠
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期326-333,共8页
可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)以其响应速度快、灵敏度高、非接触等优点已被广泛应用于气体浓度、温度的原位在线测量。基于波长调制吸收光谱技术,理论分析和推导了二次谐波温度反演公式。并采用分时锯齿波扫描形式使两个激光器...
可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)以其响应速度快、灵敏度高、非接触等优点已被广泛应用于气体浓度、温度的原位在线测量。基于波长调制吸收光谱技术,理论分析和推导了二次谐波温度反演公式。并采用分时锯齿波扫描形式使两个激光器分别产生覆盖中心波长为760.21 nm和760.88 nm的两条氧气吸收谱线的激光,经2×1光纤耦合器耦合为一束光束,通过测量管式炉内同一区域的二次谐波信号来反演有氧环境中的平均温度值。为了修正谱线线型和光强对实验所得的二次谐波信号峰值比值的影响,采用室温下标定温度反演公式中所需参数的方法,有效地简化了实验过程,提高了测量精度。温度在300 K^900 K范围内变化的测量结果与管式炉的平均温度值具有较高的一致性,误差在±20 K以内。
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关键词
光谱学
温度测量
波长调制吸收光谱技术
分时锯齿
二次谐波信号
原文传递
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
被引量：
56
2
作者
张志荣
夏滑
+2 位作者
董凤忠
庞涛
吴边
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第11期2771-2777,共7页
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 578nm-H2S和1 747nm-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10kHz正弦波和两路同频3...
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 578nm-H2S和1 747nm-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10kHz正弦波和两路同频30Hz不同步的分时锯齿信号法;(2)同频10kHz正弦和30Hz锯齿信号的光开关检测法;(3)多频(10kHz和20kHz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。
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关键词
可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)
多组分气体
分时锯齿信号
光开关
多频正弦调制
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职称材料
题名
基于波长调制技术的温度实时测量方法研究
被引量：
9
1
作者
孙鹏帅
张志荣
夏滑
庞涛
吴边
崔小娟
沈凤娇
王煜
董凤忠
机构
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
出处
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期326-333,共8页
基金
国家自然科学基金(11204320)
国家科技支撑计划(2014BAC17B03)
中国科学院科研装备研制项目(YZ201315)
文摘
可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)以其响应速度快、灵敏度高、非接触等优点已被广泛应用于气体浓度、温度的原位在线测量。基于波长调制吸收光谱技术,理论分析和推导了二次谐波温度反演公式。并采用分时锯齿波扫描形式使两个激光器分别产生覆盖中心波长为760.21 nm和760.88 nm的两条氧气吸收谱线的激光,经2×1光纤耦合器耦合为一束光束,通过测量管式炉内同一区域的二次谐波信号来反演有氧环境中的平均温度值。为了修正谱线线型和光强对实验所得的二次谐波信号峰值比值的影响,采用室温下标定温度反演公式中所需参数的方法,有效地简化了实验过程,提高了测量精度。温度在300 K^900 K范围内变化的测量结果与管式炉的平均温度值具有较高的一致性,误差在±20 K以内。
关键词
光谱学
温度测量
波长调制吸收光谱技术
分时锯齿
二次谐波信号
Keywords
spectroscopy
temperature
measurement
wave
length
modulation
absorption
spectroscopy
time
-
share
sawtooth
wave
second
harmonic
signal
分类号
O433.1 [机械工程—光学工程]
原文传递
题名
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
被引量：
56
2
作者
张志荣
夏滑
董凤忠
庞涛
吴边
机构
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
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013年第11期2771-2777,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.11204320)
文摘
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 578nm-H2S和1 747nm-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10kHz正弦波和两路同频30Hz不同步的分时锯齿信号法;(2)同频10kHz正弦和30Hz锯齿信号的光开关检测法;(3)多频(10kHz和20kHz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。
关键词
可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)
多组分气体
分时锯齿信号
光开关
多频正弦调制
Keywords
Tunable
Diode
Laser
Absorption
Spectroscopy
（TDLAS）
multi-component
gas
time
-
share
-
sawtooth
signal
optical-switch
multi-{requency
sin-
wave
modulation
分类号
O433.1 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于波长调制技术的温度实时测量方法研究
孙鹏帅
张志荣
夏滑
庞涛
吴边
崔小娟
沈凤娇
王煜
董凤忠
《光学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
9
原文传递
2
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
张志荣
夏滑
董凤忠
庞涛
吴边
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2013
56
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职称材料
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