收藏本站
收藏 | 论文排版

基于TDLAS技术的痕量气体乙烯的检测分析系统

陈迎迎  
【摘要】:由于近年来工业的快速发展,导致我国大气污染现状非常严峻,而国家对于环境保护也日趋重视,针对气体污染物排放的监测,特别是对痕量气体的监测受到越来越多的关注,而且工业生产安全也急需要检测各种危险、易燃、易爆的痕量气体。但是目前,传统化学式测量方法在精度和速度都难以满足对痕量气体的检测,而光学非接触式的气体检测技术却可以弥补这些缺点,因此近年来发展十分迅速。其中基于可调谐二极管激光吸收光谱学(TDLAS)的气体检测技术以其无需预采样,精度高,响应快,多参数同时检测,无需手动标定等优势,成为了现在实时在线检测气体方法中发展最为快速的一种,特别是在有害的痕量气体的测量上有广泛的发展前景。本文研究的主要目的是检测在井下的痕量气体乙烯的浓度,同时通过改变光源本系统可以适用于其他痕量气体的检测,对痕量气体浓度检测有普遍借鉴价值。 本系统选择将TDLAS技术中波长调制光谱学技术与长光程气体吸收池相结合的方法,使得系统可以达到很高的精度。特别是针对痕量气体弱信号的检测,采用二次谐波检测和棱镜反射式长光程池的方法进行检测,得到很好的效果。并且通过对红外吸收光谱学的理论推导,选择实验时的最佳参数,如谐波检测的次数,调制深度,气室压强等;在实验时也通过实验论证了这些数据,并通过实验得到可调谐二极管激光的最佳工作条件,其中的实验方法对其他类似的系统都有一定的借鉴意义。同时与其他同类原理设计的仪器不同的是对谐波检测用到的锁相放大器、信号发生器、倍频电路等进行了模块化的处理,减小了系统的体积、成本和精度,在便携式方向有一定借鉴意义,在气室设计和激光准直器设计上也有所改进。最后在获得实验数据后,对数据进行降噪预处理,有效减少了背景噪声的干扰和其他噪声产生的干扰,进一步提高了系统的准确度和灵敏度,在计算浓度上采用提取单吸收谱线信号进行线性拟合进行浓度反演,其上位机软件采用LabVIEW图形化的软件进行设计。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张悦;李晓;王志斌;;基于热电效应的痕量气体检测技术研究[J];中北大学学报(自然科学版);2011年05期
2 王成端;;固相微萃取技术的应用局限与拓展途径[J];西南科技大学学报;2006年02期
3 鲍吉龙;全瑞花;丁志群;郑德春;;基于ARM9的乙炔气体浓度监测研究[J];自动化仪表;2008年08期
4 崔厚欣;齐汝宾;张文军;徐可欣;;差分吸收光谱法大气环境质量在线连续监测系统的设计[J];分析仪器;2008年01期
5 吴志勇;刘汉勋;樊立民;刘霞;;射流法模拟痕量气体样品[J];分析仪器;1992年02期
6 邵力为,毛福明;GS-250型痕量气体分析质谱计的特点及应用[J];分析测试仪器通讯;1994年02期
7 李福君,金凤莲;高纯气体的气相色谱分析[J];分析仪器;1997年03期
8 李胜;肖兵;李坤颖;;基于TDLAS气体测量系统的仿真与分析[J];现代科学仪器;2007年02期
9 李利锋;杨青;朱林泉;;TDLAS技术在环境大气检测中的应用[J];机械管理开发;2009年02期
10 高致慧;洪泽华;陈升;张桃华;王洪艳;陈子聪;曹志;黄必昌;;基于FPGA在线气体检测系统设计[J];现代科学仪器;2011年05期
11 冯筠,高峰,孙成权;遥感技术在全球变化研究中的应用[J];遥感技术与应用;2001年04期
12 刘琨;;基于连续波激光器衰荡腔吸收光谱的痕量气体探测方法[J];中国新技术新产品;2011年17期
13 李政颖;王洪海;;光谱吸收式全量程甲烷检测技术的研究[J];武汉理工大学学报;2009年05期
14 李飞;余西龙;陈立红;张新宇;;TDLAS测量甲烷/空气预混平面火焰温度和H_2O浓度[J];实验流体力学;2009年02期
15 窦贺鑫;汪曣;;基于TDLAS技术的在线气体检测系统评介[J];现代仪器;2007年06期
16 谢品华,刘文清,魏庆农;大气环境污染气体的光谱遥感监测技术[J];量子电子学报;2000年05期
17 ;遥感、空间光学仪器[J];中国光学与应用光学文摘;2003年02期
18 毛福明;GS-250型痕量气体分析质谱计[J];质谱学报;1995年01期
19 谢文;;美欧联合火星探测计划[J];科学大观园;2010年14期
20 陈星旦;;英国国家物理研究所(NPL)的紫外和真空紫外光谱发射标准研究[J];光学精密工程;1982年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 江橙;李娜;赵慧洁;;改进的地基红外超光谱数据痕量气体反演方法[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
2 黄聪;林冠宇;;临近空间痕量气体紫外临边观测需求研究[A];第十四届全国日地空间物理学术研讨会论文集[C];2011年
3 陈长水;;痕量气体同位素检测技术综述[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
4 韩冬;;痕量气体对Ring效应差分截面计算的影响[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
5 张天舒;刘文清;高闽光;徐亮;;基于开放光路FTIR的多组分痕量气体监测技术研究[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
6 阚瑞峰;刘文清;张玉钧;刘建国;王敏;陈东;陈玖英;夏惠;方曦;崔益本;;数字滤波技术在激光光谱温室气体监测中的应用[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
7 谢品华;刘文清;刘建国;张玉钧;陆亦怀;魏庆农;;大气痕量气体成分的光谱测量技术进展[A];科技、工程与经济社会协调发展——中国科协第五届青年学术年会论文集[C];2004年
8 张天舒;刘文清;高闽光;徐亮;;开放光路FTIR痕量气体多组分监测方法研究[A];中国气象学会2006年年会“大气成分与气候、环境变化”分会场论文集[C];2006年
9 周海金;刘文清;司福祺;谢品华;;基于多轴差分吸收光谱仪监测大气NO_2垂直浓度廓线研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
10 夏滑;董凤忠;张志荣;涂郭结;庞涛;吴边;王煜;徐明明;;基于小波变换的TDLAS信号检测的改进[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 罗宇涵;南极拉斯曼丘陵湖泊生态气候变化及南北极痕量气体在线监测探索[D];中国科学技术大学;2012年
2 周海金;大气气溶胶与痕量气体廓线MAX-DOAS遥测方法研究[D];中国科学技术大学;2013年
3 王鑫;黄土高原地区沙尘气溶胶的综合观测研究[D];兰州大学;2009年
4 崔厚欣;吸收光谱法在实际应用中的关键问题的研究[D];天津大学;2007年
5 张学典;差分吸收光谱技术在环境监测中的理论和应用研究[D];天津大学;2007年
6 彭勇;基于可调谐光纤激光器的痕量气体光声光谱检测技术研究[D];大连理工大学;2011年
7 李晓云;高灵敏气体激光喇曼光谱的研究及应用[D];上海交通大学;2008年
8 石立超;中红外空心布拉格光纤及其痕量气体传感应用[D];清华大学;2012年
9 孙永福;钒基氧化物纳米结构的合成及其机敏性能的研究[D];中国科学技术大学;2011年
10 马剑;海水中超痕量活性磷的检测方法及其船载式仪器研究及应用[D];厦门大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈迎迎;基于TDLAS技术的痕量气体乙烯的检测分析系统[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 蔡彦;TDLAS信噪比及检测下限计算方法的研究[D];昆明理工大学;2011年
3 曹天书;TDLAS气体检测中二次谐波的锁相放大器的研究[D];吉林大学;2013年
4 翟维;FM-AM相位差对TDLAS二次谐波线型的影响[D];昆明理工大学;2013年
5 陈谭轩;小型紫外平场光谱仪光路优化及样机研制[D];清华大学;2010年
6 陈强强;基于TDLAS煤矿瓦斯浓度监测系统的研究[D];西安科技大学;2010年
7 董跃辉;调制相位差对TDLAS信噪比影响的研究[D];昆明理工大学;2013年
8 于莎莎;基于TDLAS气体检测系统中光源波长锁定的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
9 吕梅梅;基于TDLAS技术甲烷气体检测的温度补偿研究[D];山东大学;2013年
10 赵月凤;微波临边探测仪系统研究与设计[D];中国科学院研究生院(空间科学与应用研究中心);2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 滕恩江 王馨睿;用DOAS技术监测环境[N];中国环境报;2003年
2 金之庆;利用气候变化有利因素推进农业可持续发展[N];人民政协报;2004年
3 陈磊 刘品 王德英;长三角大气生态科研结硕果[N];中国气象报;2004年
4 记者 汪永安;安徽光机所喜庆40华诞[N];安徽日报;2010年
5 ;全球气候变暖与国际合作[N];中国国门时报(中国出入境检验疫报);2002年
6 本报记者 朱广菁 实习记者 闫松 甘勃;消除臭氧洞仅仅禁氟是不够的[N];大众科技报;2007年
7 本报记者 付毅飞;用光学手段研究环境问题[N];科技日报;2007年
8 记者 娄一雪;今年我市承担省自然科学基金项目127项[N];秦皇岛日报;2011年
9 大庆石化公司总经理 贺荣芳;创建清洁企业 功在当代 保护绿色家园 利在千秋[N];中国环境报;2000年
10 通讯员 张立伟;锡林浩特气候台加强生态监测[N];中国气象报;2010年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978