超燃燃烧室气流参数诊断 被引量：16

1

作者 李飞 余西龙 +3 位作者 顾洪斌 李智 陈立红 张新宇 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期1061-1067,共7页

基于可调谐二极管激光器吸收光谱技术,利用7185.597 cm^(-1),7444.35cm^(-1)+7444.37cm^(-1)(重合吸收线)两条H_2O吸收线,采用分时扫描-直接探测策略组建多光路吸收测量系统,在4 kHz的测量频率下,定量测量了燃烧室气流的静温、水蒸气浓... 基于可调谐二极管激光器吸收光谱技术,利用7185.597 cm^(-1),7444.35cm^(-1)+7444.37cm^(-1)(重合吸收线)两条H_2O吸收线,采用分时扫描-直接探测策略组建多光路吸收测量系统,在4 kHz的测量频率下,定量测量了燃烧室气流的静温、水蒸气浓度和流向速度.利用位移机构,在以C_2H_4为燃料的超燃直连式试验台中,在单次试验中同时诊断燃烧室内某截面和燃烧室出口的多气流参数的截面分布.利用燃烧室出口截面的水蒸气浓度分布,并结合壁面静压计算燃烧效率;利用燃烧室出口截面的静温和速度分布,获得出口气流马赫数分布;利用凹腔后部某截面的温度和水蒸气浓度分布,判读了凹腔附近流场特征. 展开更多

关键词 可调谐二极管吸收光谱技术 温度分布 速度分布 超声速燃烧 燃烧效率

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基于TDLAS的层析成像技术TDLAT 被引量：6

2

作者 李飞 余西龙 +2 位作者 林鑫 张少华 张新宇 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第1期54-59,共6页

可调谐二极管吸收光谱技术(tunable diode laser absorption spectroscopy,TDLAS)已成为超声速燃烧的重要测量手段之一.为提高其空间分辨能力,需发展基于TDLAS,结合层析成像术的二维断层成像术(tunable diode laser absorption tomograp... 可调谐二极管吸收光谱技术(tunable diode laser absorption spectroscopy,TDLAS)已成为超声速燃烧的重要测量手段之一.为提高其空间分辨能力,需发展基于TDLAS,结合层析成像术的二维断层成像术(tunable diode laser absorption tomography,TDLAT).设计了一套基于6平行光束--旋转测量的新型TDLAT系统,吸收波长为7185.6cm-1和7444.3cm-1双线,采用分时--直接吸收探测策略.重建中,使用代数重建算法,先分别反演计算两吸收线的吸收率和吸收比分布,再获得温度和浓度分布.利用该系统,在CH4/Air预混平面燃烧炉上开展初步验证试验.结果表明,TDLAT系统可以反演出温度和浓度分布特征,反演的温度分布结果与热电偶测量值吻合较好.进一步改进该系统,可用于超燃直连台中,测量燃烧室出口气流的温度和组分浓度分布. 展开更多

关键词 可调谐二极管吸收光谱技术 二维断层成像术 温度分布 层析成像

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旋流火焰燃烧温度场二维吸收光谱诊断 被引量：5

3

作者 林鑫 李飞 +1 位作者 王宽亮 余西龙 《气体物理》 2019年第2期55-61,共7页

针对旋流火焰的复杂流场结构,结合可调谐二极管吸收光谱技术(tunable diode laser absorption spectroscopy , TDLAS)和多光谱层析成像术(hyperspectral tomography , HT),发展了具有空间分辨能力的二维吸收光谱测量技术(tunable diode ... 针对旋流火焰的复杂流场结构,结合可调谐二极管吸收光谱技术(tunable diode laser absorption spectroscopy , TDLAS)和多光谱层析成像术(hyperspectral tomography , HT),发展了具有空间分辨能力的二维吸收光谱测量技术(tunable diode laser absorption tomography , TDLAT),实现了甲烷/空气旋流火焰不同高度的二维温度场测量.该TDLAT系统吸收波长为7 185.6 , 7 444.3 , 6 807.8和7 466.3 cm -1 四线,采用分时-直接吸收探测策略,测量频率2.5 kHz ,采用13×13路正交光路(空间分辨率7 mm),采用模拟退火算法进行数据重建.经与理论计算结果对比分析,重建结果真实地反映了旋流火焰温度场的二维分布. 展开更多

关键词 旋流火焰 可调谐二极管吸收光谱技术 多光谱层析成像术 二维重建 模拟退火算法

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基于可调谐激光吸收光谱的大气甲烷监测仪 被引量：72

4

作者 阚瑞峰 刘文清 +5 位作者 张玉钧 刘建国 董凤忠 王敏 高山虎 陈东 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期67-70,共4页

可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术利用二极管激光器波长调谐特性,获得被测气体的特征吸收光谱范围内的吸收光谱,从而对污染气体进行定性或者定量分析,这种方法不仅精度较高,选择性强而且响应速度快,已经被用于大气痕量气体监测以及... 可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术利用二极管激光器波长调谐特性,获得被测气体的特征吸收光谱范围内的吸收光谱,从而对污染气体进行定性或者定量分析,这种方法不仅精度较高,选择性强而且响应速度快,已经被用于大气痕量气体监测以及工业控制。在对空气中的痕量气体进行检测中,由于气体浓度较低,需要和长吸收光程技术相结合。将可调谐二极管激光吸收光谱与经过108次反射后达到27 m光程的多次反射池相结合研制了用于地面环境空气中甲烷含量监测的便携式吸收光谱仪,并结合了用于微弱信号检测的二次谐波检测技术,从而达到了体积分数低于1×10-7的检测限,并利用不同体积分数的甲烷气体对系统进行了测试,得到了很好的测试结果。 展开更多

关键词 光谱学 可调谐二极管激光吸收光谱技术 痕量气体监测 二次谐波检测

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可调谐二极管激光吸收光谱技术测量低温流场水汽露点温度 被引量：18

5

作者 聂伟 许振宇 +5 位作者 阚瑞峰 阮俊 姚路 王斌 张步强 何亚柏 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1862-1869,共8页

露点温度是表征气体状态的一个重要参数,针对低温环境的低露点温度精确、快速、连续、原位测量的迫切需要,提出了可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术对水汽露点温度测量的方案。首先与安徽省气象局的冷镜式露点仪一起对比测量标准温... 露点温度是表征气体状态的一个重要参数,针对低温环境的低露点温度精确、快速、连续、原位测量的迫切需要,提出了可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术对水汽露点温度测量的方案。首先与安徽省气象局的冷镜式露点仪一起对比测量标准温湿度箱内的露点温度,验证波长为1 381nm的TDLAS系统露点温度测量的可行性及精度,然后结合一套开放式的测量装置,进行低温度环境(最低温度100K)水汽露点温度原位测量。得到了实时的露点温度值,其中TDLAS露点测量结果与冷镜式露点仪测量结果一致性较好(相差小于1K),TDLAS测量的时间分辨率为0.83s,远远快于冷镜式露点仪的时间响应速度。对于更低气体温度的露点测量,获得了与气体温度变化趋势相同的露点温度,同时得到了随着环境温度降低,水汽逐渐趋向饱和的结论。 展开更多

关键词 可调谐二极管激光吸收光谱技术 露点温度 饱和蒸汽压 水汽

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种子呼吸CO2浓度检测系统 被引量：17

6

作者 贾良权 祁亨年 +2 位作者 胡文军 赵光武 阚瑞峰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1397-1404,共8页

针对传统种子呼吸CO2浓度检测方法中检测精度低的问题,为了满足测量需要,提出一种采用可调谐二极管激光器吸收光谱技术的种子呼吸测量系统方案。该系统是由多次反射池结构的种子呼吸容器、分布反馈式激光器及其控制电路、光电转换及放... 针对传统种子呼吸CO2浓度检测方法中检测精度低的问题,为了满足测量需要,提出一种采用可调谐二极管激光器吸收光谱技术的种子呼吸测量系统方案。该系统是由多次反射池结构的种子呼吸容器、分布反馈式激光器及其控制电路、光电转换及放大电路、数据采集电路、上位机软件等构成,设计种子呼吸容器其空间体积为1.5L,激光器光源采用2004nm波段,多次反射池光程为16m。然后,基于朗伯比尔定律,通过波长调制吸收光谱技术,利用二次谐波实时反演出种子呼吸过程中产生CO2气体的浓度。测试结果显示:种子呼吸CO2浓度测量的稳定重复性为0.033%,CO2浓度的线性拟合度为0.99938,CO2浓度检测极限为1.7ppm。通过实验对糯玉米种子进行检测,获得20g玉米种子呼吸的变化曲线,其12h内变化量为2750.5ppm,呼吸速率为229.2ppm/h,实验结果表明该系统能解决种子呼吸CO2浓度无法连续性测量、浓度检测精度低等问题。 展开更多

关键词 二氧化碳 可调谐二极管激光器吸收光谱技术 多次反射池 种子呼吸

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TDLAS技术在环境大气检测中的应用 被引量：12

7

作者 李利锋 杨青 朱林泉 《机械管理开发》 2009年第2期109-110,共2页

基于可调谐激光二极管吸收光谱技术的诸多优点,可用于大气在线检测。文章介绍了大气检测系统的发展趋势、TDLAS技术的原理、特点和基于TDLAS技术探测器的结构和谱线的选择。

关键词 大气检测 TDLAS 可调谐激光二极管吸收光谱技术 谱线选择

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基于微型多次反射腔的TDLAS二氧化碳测量系统 被引量：10

8

作者 李萌 郭金家 +3 位作者 叶旺全 李楠 张志浩 郑荣儿 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期697-701,共5页

海气界面CO_2测量对于海洋科学研究具有重要意义,在目前的海洋CO_2测量仪器中,基于可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)的设备因灵敏度高、环境适应性强等特点受到关注。TDLAS系统的体积和灵敏度通常受限于多次反射腔的大小和光程。针... 海气界面CO_2测量对于海洋科学研究具有重要意义,在目前的海洋CO_2测量仪器中,基于可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)的设备因灵敏度高、环境适应性强等特点受到关注。TDLAS系统的体积和灵敏度通常受限于多次反射腔的大小和光程。针对海洋CO_2脱气量小且灵敏度高的测量需求,自主设计了一套微型多次反射腔,用于TDLAS系统的CO_2测量。该微型多次反射腔采用两片口径为25.4mm、焦距为50mm的球面反射镜,以38mm的腔长实现了253次反射,获得了约10m的光程,封装后的样品池体积仅有90mL。基于该微型多次反射腔搭建了一套直接吸收TDLAS的CO_2气体浓度测量系统,通过标准气体对该系统进行了测试,检测限约为26×10^(-6),不同浓度气体线性相关度R^2为99.986%。同时还将该系统与LGR公司生产的便携式温室气体分析仪(UGGA)进行了对比测量,结果表明二者在白天CO_2浓度波动较大和夜晚CO_2浓度变化较平稳两种情况下均表现出较好的一致性,R^2大于97%。实验结果证明了系统性能,下一步将优化试验装置并进行现场应用。 展开更多

关键词 TDLAS(可调谐二极管激光吸收光谱技术) 直接吸收 微型多次反射腔 二氧化碳

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变压器油中溶解气体在线监测系统设计 被引量：5

9

作者 曹旺 万元 +2 位作者 唐伟 刘章进 李橙橙 《变压器》 2023年第5期31-37,共7页

为提升电力行业供给侧安全与稳定,实现变压器的全方位监测,设计了基于可调谐二极管激光吸收光谱与波长调制技术的变压器油中溶解气体监测系统。该系统根据变压器的七种基本故障特征气体的近红外吸收波段,选择波长为1579nm、1653nm、168... 为提升电力行业供给侧安全与稳定,实现变压器的全方位监测,设计了基于可调谐二极管激光吸收光谱与波长调制技术的变压器油中溶解气体监测系统。该系统根据变压器的七种基本故障特征气体的近红外吸收波段,选择波长为1579nm、1653nm、1680nm、1532nm的四个分布式反馈蝶形激光器,实现了CO、CO_(2)、CH_(4)、C_(2)H_(6)、C_(2)H_(4)、C_(2)H_(2)六种气体的TDLAS测量,选用半导体氢气传感器实现H_(2)测量,并基于最小二乘的分段线性拟合完成二次谐波到气相浓度、气相到液相的转换计算。高浓度测试中,烃类气体与H_(2)的相对偏差在5%以内,碳氧化合物的相对偏差不超过10%,满足变压器的检测需求。 展开更多

关键词 变压器油 可调谐二极管激光吸收光谱技术 波长调制技术 分段线性拟合

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氨逃逸在线监测在火电厂超低排放中的应用 被引量：8

10

作者 杨剑 汤光华 +2 位作者 苗丰 孔红兵 丁广华 《电力科技与环保》 2018年第2期56-59,共4页

"十三五"期间,火电厂超低排放改造正在提速扩围,SCR脱硝是保证烟气中NO_x达标排放的重要举措。合理控制喷氨量能够确保火电厂安全、环保和经济脱硝。氨逃逸的在线监测是指导合理控制喷氨的关键手段。介绍了一种基于可调谐二... "十三五"期间,火电厂超低排放改造正在提速扩围,SCR脱硝是保证烟气中NO_x达标排放的重要举措。合理控制喷氨量能够确保火电厂安全、环保和经济脱硝。氨逃逸的在线监测是指导合理控制喷氨的关键手段。介绍了一种基于可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)的氨逃逸在线监测系统,对其进行实验室测试和现场应用。结果表明,氨逃逸在线监测系统准测量确度在±0.2μL/L以内,零点漂移和量程漂移均在±2.0%F.S./24 h以内,氨逃逸和脱硝出口NO_x浓度变化趋势吻合。 展开更多

关键词 超低排放 可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS) 氨逃逸在线监测

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基于开放路径式可调谐二极管激光吸收光谱法室内CO_(2)在线监测研究 被引量：1

11

作者 黄琪 王晴 +4 位作者 汪开涛 王聪珊 崔茹悦 武红鹏 董磊 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2024年第5期540-548,共9页

为了研究室内二氧化碳(CO_(2))体积分数变化以及其与人类活动之间的关系,设计了一种开放路径式可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)传感系统对室内CO_(2)体积分数进行监测。采用中心波长为2004 nm的分布式反馈(DFB)激光器作为激励光源测量C... 为了研究室内二氧化碳(CO_(2))体积分数变化以及其与人类活动之间的关系,设计了一种开放路径式可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)传感系统对室内CO_(2)体积分数进行监测。采用中心波长为2004 nm的分布式反馈(DFB)激光器作为激励光源测量CO_(2)的R(16)特征吸收线。使用Levenberg-Marquardt非线性最小二乘法拟合测量光谱,实现体积分数测量免定标。与商用XENSIV^(TM)PAS二氧化碳传感器进行对比测量,二者的相关度R^(2)达到0.89。结果显示,室内CO_(2)每日体积分数均值为4.63×10^(-4),略高于室外的CO_(2)体积分数,并且一天内波动范围在3.86×10^(-4)~5.66×10^(-4)之间。室内CO_(2)体积分数受通风情况和室内人员活动的影响,其每日体积分数变化趋势与人员工作时间高度相关。在人员密度为0.005人/m^(3)的情况下,测量得到CO_(2)体积分数的增长速率为2.3×10^(-5)h^(-1)。因此,人员拥挤的室内环境应及时通风,以防止体积分数过高的CO_(2)引起不适。 展开更多

关键词 可调谐二极管激光吸收光谱技术 痕量气体 免标定 室内二氧化碳检测 在线监测

原文传递

掺铥光纤激光放大器在宽波段吸收光谱技术中的应用

12

作者 王亚民 吴昊龙 +4 位作者 陶蒙蒙 刘洋阳 李国华 王晟 叶景峰 《现代应用物理》 2024年第2期87-93,共7页

利用掺铥光纤在2μm波段的宽带发射特性和光纤可饱和吸收体的线宽压缩特性,研制了宽带调谐窄线宽掺铥光纤激光放大器,该激光放大器可将窄线宽、宽带可调谐种子光源的功率放大至290 mW,放大后的光源连续运行30 min,均方根稳定性优于1%。... 利用掺铥光纤在2μm波段的宽带发射特性和光纤可饱和吸收体的线宽压缩特性,研制了宽带调谐窄线宽掺铥光纤激光放大器,该激光放大器可将窄线宽、宽带可调谐种子光源的功率放大至290 mW,放大后的光源连续运行30 min,均方根稳定性优于1%。利用激光放大器输出的32路激光中的任意一路测试了水分子在2μm波段的宽吸收光谱,并利用测试结果反演得到了该光源在动态扫描过程中的线宽约为0.06 nm。利用该激光放大器分别测试了空气和酒精火焰中温度和水分子摩尔分数。结果表明:常温下,空气和酒精火焰中温度的平均值分别为301.2,1263.3 K,相对偏差分别为1.28%,3.08%,水分子的摩尔分数平均值分别为2.11%,5.58%。利用该光源可有效获取水分子在2μm波段的宽波段激光吸收光谱,利用这些吸收光谱数据能够较为精确的反演出环境温度、水分子摩尔分数等信息,结果验证了该激光光源在燃烧流场2维层析诊断测量应用中的可行性。 展开更多

关键词 吸收光谱 可调谐二极管激光吸收光谱技术 宽波段吸收光谱技术 燃烧流场 掺铥光纤激光放大器

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TDLAS气体浓度反演的状态空间方法 被引量：6

13

作者 周晓巍 刘华锋 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1261-1264,共4页

针对基于可调谐激光二极管吸收光谱技术(TDLAS)的气体浓度测量系统,建立了气体状态空间模型,并将卡尔曼滤波算法应用于TDLAS浓度反演中。实验表明卡尔曼滤波可以很好地消除测量噪声和模型误差对实验结果的影响,与最小二乘拟合的方法相比... 针对基于可调谐激光二极管吸收光谱技术(TDLAS)的气体浓度测量系统,建立了气体状态空间模型,并将卡尔曼滤波算法应用于TDLAS浓度反演中。实验表明卡尔曼滤波可以很好地消除测量噪声和模型误差对实验结果的影响,与最小二乘拟合的方法相比,在相同信噪比下反演精度可以提高1倍以上。 展开更多

关键词 可调谐激光二极管吸收光谱技术 气体浓度测量 状态空间 卡尔曼滤波 最小二乘法

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改善的LMS自适应算法在TDLAS甲烷检测的降噪研究

14

作者 陈新玉 陈红岩 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第5期79-85,共7页

为进一步有效抑制检测系统的噪声,提高检测精度,研究了改善的最小均方差自适应算法在可调谐二极管激光吸收光谱甲烷浓度检测系统的降噪方法。通过基于TDLAS技术的matlab仿真实验,搭建的甲烷检测系统,选取1 653.72 nm的甲烷吸收峰位,分析... 为进一步有效抑制检测系统的噪声,提高检测精度,研究了改善的最小均方差自适应算法在可调谐二极管激光吸收光谱甲烷浓度检测系统的降噪方法。通过基于TDLAS技术的matlab仿真实验,搭建的甲烷检测系统,选取1 653.72 nm的甲烷吸收峰位,分析LMS自适应算法中滤波阶数、步长因子和采样周期三者对噪声的关系,改善参数的选取以最佳的滤波效果进行降噪优化处理。研究表明在高频采样时刻收敛到最佳的滤波阶数和步长因子可对系统起到最优滤波效果。研究结果显示信噪比有效提升了94%,拟合优度R~2达到0.997,证明改善的LMS自适应滤波算法可以有效抑制噪声对二次谐波信号的影响。 展开更多

关键词 改善的最小均方差自适应算法 可调谐二极管激光吸收光谱技术 降噪处理 二次谐波信号

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TDLAS系统中信号降噪方法的仿真分析 被引量：5

15

作者 张浩 王玲 +2 位作者 邹彩虹 胡建东 段正 《激光杂志》 CAS 北大核心 2022年第7期31-38,共8页

近年来,可调谐二极管激光吸收光谱技术被广泛应用于气体检测中。然而,在实际测量中,由于受到系统噪声的影响,使得谐波信号的信噪比和稳定性面临着极大的挑战。分别使用奇异值分解、小波阈值去噪、经验模态分解和变分模式分解四种常见降... 近年来,可调谐二极管激光吸收光谱技术被广泛应用于气体检测中。然而,在实际测量中,由于受到系统噪声的影响,使得谐波信号的信噪比和稳定性面临着极大的挑战。分别使用奇异值分解、小波阈值去噪、经验模态分解和变分模式分解四种常见降噪方法对含噪二次谐波信号进行了降噪仿真试验研究,同时采用信噪比、均方根误差和皮尔逊相关系数三个指标来评价其降噪性能。仿真结果表明:与其他三种降噪方法比较,变分模态分解方法展现了最优的降噪性能,降噪后信号的信噪比、均方根误差和皮尔逊相关系数分别为30.5、1.6956e-6和0.9996,相比于原始信号,其信噪比提高了将近19倍。 展开更多

关键词 可调谐二极管激光吸收光谱技术 降噪 奇异值分解 小波阈值去噪 经验模态分解 变分模态分解

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基于TDLAS的电弧风洞流场Cu组分监测 被引量：6

16

作者 陈卫 伍越 +5 位作者 黄祯君 王磊 袁竭 胡江华 王茂刚 朱涛 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期96-103,共8页

电弧风洞是进行防热材料和防热结构考核与研究的必要设备,也是高超声速地面试验能力的重要组成部分,但电弧加热器的电极烧蚀会导致较为严重的流场污染,影响试验准确性。利用可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS),通过对20MW级片式电弧... 电弧风洞是进行防热材料和防热结构考核与研究的必要设备,也是高超声速地面试验能力的重要组成部分,但电弧加热器的电极烧蚀会导致较为严重的流场污染,影响试验准确性。利用可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS),通过对20MW级片式电弧加热器内部流场中Cu原子809.25nm跃迁谱线进行实时测量,研究了电弧风洞流场中Cu污染情况和电极烧蚀情况。在获得Cu原子该谱线低能态数密度基础上,估算了运行功率分别在7.3、8.7、10.0和11.7MW时流场中Cu组分(原子态和离子态)总数密度平均为10.6×10^13、11.2×10^13、11.7×10^13和16.4×10^13 cm^-3,同时得到平均电极烧蚀率约为1.65×10^-5 g/C。试验还发现,TDLAS信号在高温流场建立阶段起伏变化明显,并且在功率跃变时也会出现突然增强而后迅速回落的现象,表明电弧抖动会使电极烧蚀严重加剧。 展开更多

关键词 电弧风洞 可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS) 流场污染 电极烧蚀 Cu原子

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基于2μm激光二极管和Herriott多光程吸收池的高灵敏二氧化碳气体传感器(特邀) 被引量：1

17

作者 王成龙 谢嘉保 +6 位作者 庄若彬 林灏杨 林乐晴 崔茹悦 武红鹏 郑华丹 董磊 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期70-79,共10页

为了提高二氧化碳气体检测系统的测量空间分辨率并减小系统体积,设计了一种基于2μm激光二极管和Herriott多光程吸收池的高灵敏二氧化碳气体传感器。设计并加工了有效光程为2.6 m的Herriott池来进行光路折叠。使用中心波长为2μm的激光... 为了提高二氧化碳气体检测系统的测量空间分辨率并减小系统体积,设计了一种基于2μm激光二极管和Herriott多光程吸收池的高灵敏二氧化碳气体传感器。设计并加工了有效光程为2.6 m的Herriott池来进行光路折叠。使用中心波长为2μm的激光二极管,覆盖二氧化碳分子在4989.9 cm^(-1)处的较强吸收线。采用波长调制技术减小系统的噪声。此外,为系统加载Kalman滤波技术来进一步提高探测灵敏度。实验结果表明,采用该传感器,系统的探测极限在1 s的积分时间下可达到0.18×10^(-6),而经过自编程实时Kalman滤波后探测极限可达到0.13×10^(-6),提高了27%。采用该传感器对室内二氧化碳浓度进行长达8 h的连续监测,并在暨南大学理工学院楼顶进行了24 h的二氧化碳浓度监测,证明了仪器的稳定性。 展开更多

关键词 光谱学 可调谐二极管激光吸收光谱技术 多光程池 Herriott池 二氧化碳传感器

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基于卡尔曼滤波的激光光谱CO_2监测算法研究 被引量：5

18

作者 李红莲 吴建伟 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期41-42,共2页

目的:为了进一步抑制光谱干扰对可调谐二极管激光吸收光谱技术测量结果的影响。方法:基于搭建的可调谐激光光谱技术气体监测系统,对CO2标准气体进行了实验分析。在最小二乘法的基础上,提出了采用卡尔曼滤波算法进行建模并预测的方法,并... 目的:为了进一步抑制光谱干扰对可调谐二极管激光吸收光谱技术测量结果的影响。方法:基于搭建的可调谐激光光谱技术气体监测系统,对CO2标准气体进行了实验分析。在最小二乘法的基础上,提出了采用卡尔曼滤波算法进行建模并预测的方法,并以此预测了CO2气体的浓度。结果:与采用卡尔曼滤波算法前相比,预测值和参考值的相关系数由0.9961增大到0.9999,预测均方根误差由0.1%减小至0.0034%。结论:该方法用于TDLAS技术中,可以实现气体的准确测量。 展开更多

关键词 可调谐二极管激光吸收光谱技术 卡尔曼滤波算法 CO2

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TDLAS技术中谐波信号的理论推导与实验研究 被引量：5

19

作者 车璐 丁艳军 彭志敏 《应用物理》 2012年第3期92-97,共6页

本文对可调谐二极管激光吸收光谱技术中的激光瞬时光强进行了数值模拟和物理实验验证,确定了波长调制法中激光瞬时光强的准确表达式,并由此推导出全新的谐波信号通项表达式,分析了被检信号与参考信号间的相位差对谐波信号的影响。在实... 本文对可调谐二极管激光吸收光谱技术中的激光瞬时光强进行了数值模拟和物理实验验证,确定了波长调制法中激光瞬时光强的准确表达式,并由此推导出全新的谐波信号通项表达式,分析了被检信号与参考信号间的相位差对谐波信号的影响。在实验室条件下利用CO2分子位于6527.64 cm–1的吸收谱线进行了测量实验。测量结果表明,激光瞬时光强的调制幅度在扫描过程中固定,不随扫描平均光强而变化;被检信号与参考信号间的相位差会对谐波信号的幅值和相位产生影响,在气体浓度和温度测量中不可忽略。 展开更多

关键词 可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS) 波长调制法(WMS) 谐波信号

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基于TDLAS的一氧化碳浓度检测的研究 被引量：5

20

作者 高瑞平 杨特育 《合肥学院学报（自然科学版）》 2011年第3期73-77,共5页

可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)是利用气体分子的吸收光谱技术,痕量大气中污染气体的成分及浓度的新方法.介绍了TDLAS系统的组成及原理,分析了气体检测中二次谐波信号的检测原理,建立了待测浓度气体的二次谐波信号与标准浓度的二... 可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)是利用气体分子的吸收光谱技术,痕量大气中污染气体的成分及浓度的新方法.介绍了TDLAS系统的组成及原理,分析了气体检测中二次谐波信号的检测原理,建立了待测浓度气体的二次谐波信号与标准浓度的二次谐波信号之间的模型,并用实验验证了该模型的准确性. 展开更多

关键词 可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS) 非线性拟合 最小二乘法

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