基于近紅外吸收原理的甲烷濃度檢測(cè)研究.pdf

1、甲烷是一種易燃、易爆氣體，是礦井瓦斯和多種液體燃料的主要成分，及時(shí)準(zhǔn)確地檢測(cè)甲烷濃度對(duì)工礦安全生產(chǎn)和環(huán)境監(jiān)測(cè)有著極其重要的意義。光纖氣體傳感技術(shù)是一種高靈敏度的氣體檢測(cè)技術(shù)。論文以甲烷濃度檢測(cè)為目的，進(jìn)行基于近紅外吸收原理的光纖甲烷氣體傳感技術(shù)的研究。論文的主要工作如下：
　　首先，論述了近紅外吸收型光纖氣體傳感器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，分析了光纖氣體傳感中的影響因素和關(guān)鍵技術(shù)。通過(guò)對(duì)分子光譜理論的分析，給出氣體吸收測(cè)量的理論

2、基礎(chǔ)，并確定了甲烷氣體的近紅外吸收譜線，對(duì)其吸收特性進(jìn)行分析，為傳感器數(shù)學(xué)模型的建立奠定理論基礎(chǔ)。
　　其次，針對(duì)甲烷在近紅外波段吸收弱的特點(diǎn)，把光譜調(diào)制技術(shù)用于濃度檢測(cè)。詳細(xì)論述了波長(zhǎng)調(diào)制和諧波檢測(cè)的基本原理，通過(guò)數(shù)值模擬確定了諧波次數(shù)的選取，建立了諧波檢測(cè)的數(shù)學(xué)模型和基于諧波檢測(cè)原理的雙光路檢測(cè)方案；分析了強(qiáng)度調(diào)制和甲烷濃度差分檢測(cè)原理，建立了光纖光柵式差分檢測(cè)方案；并給出了檢測(cè)微弱信號(hào)的鎖相放大技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了所測(cè)信號(hào)的提取和放