基于TDLAS的甲烷氣體測(cè)量系統(tǒng)的研究.pdf

1、環(huán)境污染檢測(cè)和工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程要求實(shí)現(xiàn)甲烷的高精度、高靈敏度在線測(cè)量，研究可調(diào)諧二極管吸收光譜技術(shù)以實(shí)現(xiàn)甲烷氣體的測(cè)量具有重要意義。本文在分析國(guó)內(nèi)外氣體濃度檢測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)基礎(chǔ)上，深入探討了激光二極管波長(zhǎng)調(diào)制后，檢測(cè)二次諧波幅值反演甲烷氣體濃度的技術(shù)方法。 在氣體吸收光譜理論和甲烷吸收光譜特性分析基礎(chǔ)上，確定了1653nm為甲烷氣體的探測(cè)波長(zhǎng)，完成了TDLAS甲烷氣體濃度檢測(cè)系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)和制作。選擇了可調(diào)諧DBF LD作

2、為系統(tǒng)光源，設(shè)計(jì)制作了氣體室和甲烷配氣系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了低噪聲光探測(cè)放大電路及濾波電路，采用鎖相放大技術(shù)提取二次諧波；應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)了信號(hào)處理及控制終端。 分析了TDLAS系統(tǒng)噪聲來(lái)源及類型，為提高系統(tǒng)信噪比提供了理論依據(jù)；通過(guò)對(duì)光電轉(zhuǎn)換電路測(cè)試結(jié)果分析，得到系統(tǒng)信噪比為8．946×10—5 C2/V2no。 設(shè)計(jì)了以S3C2410微處理器為核心的信號(hào)處理終端系統(tǒng)，在Linux平臺(tái)下開(kāi)發(fā)了數(shù)據(jù)采集和處理程序；研究了溫度和壓