波長調(diào)制光聲檢測系統(tǒng)的光聲池優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、大型電力變壓器的正常運作是保證居民日常生活、工業(yè)生產(chǎn)用電的關(guān)鍵。所以，變壓器安全性的在線檢測十分重要。目前，監(jiān)測充油式變壓器運行狀態(tài)的最有效的方法是對變壓器油中溶解氣體的濃度和成分進行在線測量，據(jù)此判斷變壓器的運行狀態(tài)、故障類型等，避免不必要的人力、財力損失，防止電力故障給人們生活帶來不便。
　　利用光聲光譜技術(shù)檢測氣體濃度的方案，具有分辨率高、靈敏度高和動態(tài)范圍大等優(yōu)勢，還能夠?qū)崿F(xiàn)多種氣體同時測量。光聲池設(shè)計是光聲光譜技術(shù)的重要

2、組成部分，是吸收氣體產(chǎn)生光聲效應(yīng)的載體，其結(jié)構(gòu)和尺寸直接影響氣體檢測靈敏度。本論文從光聲信號的產(chǎn)生原理出發(fā)，從理論上建立聲壓信號的幅值與氣體濃度之間的關(guān)系，為共振和非共振式光聲池的結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了依據(jù)。
　　針對波長調(diào)制和光聲信號二次諧波檢測工作方式的噪聲特性和激發(fā)光源的光束特性，基于光聲池設(shè)計理論，詳細(xì)闡述了共振和非共振式光聲池的結(jié)構(gòu)、尺寸、材料與光聲信號幅度的關(guān)系，用MATLAB軟件對共振光聲池的共振頻率、品質(zhì)因數(shù)和池常數(shù)與諧振

3、腔尺寸的關(guān)系進行模擬，從而確定了縱向一階共振光聲池諧振腔的長度為120mm，半徑為2mm;緩沖室的長為60mm，半徑為6mm;確定了非共振光聲池的長度為40mm，半徑為3mm。并使用Inventor軟件對兩種光聲池進行三維模型設(shè)計和零部件工程圖的繪制。
　　通過與針對強度調(diào)制方式設(shè)計的光聲池(諧振腔長為100mm，半徑為5mm;緩沖室長為50mm，半徑為15mm)的池常數(shù)和實驗測量結(jié)果的對比，理論預(yù)測優(yōu)化設(shè)計的光聲池對C2H2氣體