高分辨率光纖甲烷氣體檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、研制及時、準(zhǔn)確地對易燃、易爆、有毒、有害氣體進行監(jiān)測和控制的傳感系統(tǒng)已成為當(dāng)前煤炭、石油及環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域亟待解決的問題。
　　論文研究了高分辨率的光譜吸收式光纖甲烷氣體傳感系統(tǒng)。系統(tǒng)具有靈敏度高、響應(yīng)速度快、動態(tài)范圍大、防燃防爆、防電磁干擾、易于實現(xiàn)實時遙測等優(yōu)點，可用于環(huán)境檢測及惡劣環(huán)境下的在線監(jiān)測。
　　分析了氣體近紅外選擇性吸收理論，得出了甲烷氣體吸收測量的理論依據(jù)，確定了甲烷氣體的吸收譜線，找出適合普通石英光纖進行較

2、長距離低損耗傳輸?shù)墓庾V特性。
　　基于比爾-朗伯定律，建立了吸收式氣體濃度測試系統(tǒng)分辨率的數(shù)學(xué)模型。從數(shù)學(xué)模型出發(fā)，分析了影響系統(tǒng)分辨率的因素，從氣室、光路耦合效率、光源等方面入手，研究了提高分辨率的途徑。
　　構(gòu)建了吸收式甲烷氣體檢測系統(tǒng)，研究了基于DFBLD光源的氣體諧波檢測技術(shù)。設(shè)計了光源驅(qū)動、恒溫控制、前置放大、帶通濾波、鎖相放大等主要電路單元，分析Labview采集到的反映甲烷氣體濃度的諧波信號，直觀地顯示甲烷氣體