光学精密工程
光學精密工程
광학정밀공정
OPTICS AND PRECISION ENGINEERING
2013年
11期
2771-2777
,共7页
张志荣%夏滑%董凤忠%庞涛%吴边
張誌榮%夏滑%董鳳忠%龐濤%吳邊
장지영%하활%동봉충%방도%오변
可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)%多组分气体%分时锯齿信号%光开关%多频正弦调制
可調諧半導體激光吸收光譜(TDLAS)%多組分氣體%分時鋸齒信號%光開關%多頻正絃調製
가조해반도체격광흡수광보(TDLAS)%다조분기체%분시거치신호%광개관%다빈정현조제
Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy (TDLAS)%multi-component gas%timeshare-sawtooth signal%optical-switch%multi-frequency sin-wave modulation
由于线宽窄,可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)一般情况下只能对一种气体进行检测.为了实现多气体同时或近同时在线检测,本文以1 578 nm H2S和1 747 nm-HCl混合气体同时在线监测为例,研究了3种检测方法:(1)同频10 kHz正弦波和两路同频30 Hz不同步的分时锯齿信号法;(2)同频10 kHz正弦和30 Hz锯齿信号的光开关检测法;(3)多频(10 kHz和20 kHz正弦信号)正弦调制法.实验结果表明:分时锯齿信号法除幅值略有微小变化外,在使用前后对测试结果影响很小;光开关法在切换过程瞬间会略有不稳定,但不影响后期的浓度反演;多频正弦法的信噪比和抗干扰能力均有所提高,进行HCl探测和H2S探测时,信噪比在激光器关闭和打开情况下分别提高了0.95倍和3.17倍.以上3种方法操作简单,可以方便地实现多气体组分的同时在线监测,提高了TDLAS仪器的竞争力.
由于線寬窄,可調諧半導體激光吸收光譜技術(TDLAS)一般情況下隻能對一種氣體進行檢測.為瞭實現多氣體同時或近同時在線檢測,本文以1 578 nm H2S和1 747 nm-HCl混閤氣體同時在線鑑測為例,研究瞭3種檢測方法:(1)同頻10 kHz正絃波和兩路同頻30 Hz不同步的分時鋸齒信號法;(2)同頻10 kHz正絃和30 Hz鋸齒信號的光開關檢測法;(3)多頻(10 kHz和20 kHz正絃信號)正絃調製法.實驗結果錶明:分時鋸齒信號法除幅值略有微小變化外,在使用前後對測試結果影響很小;光開關法在切換過程瞬間會略有不穩定,但不影響後期的濃度反縯;多頻正絃法的信譟比和抗榦擾能力均有所提高,進行HCl探測和H2S探測時,信譟比在激光器關閉和打開情況下分彆提高瞭0.95倍和3.17倍.以上3種方法操作簡單,可以方便地實現多氣體組分的同時在線鑑測,提高瞭TDLAS儀器的競爭力.
유우선관착,가조해반도체격광흡수광보기술(TDLAS)일반정황하지능대일충기체진행검측.위료실현다기체동시혹근동시재선검측,본문이1 578 nm H2S화1 747 nm-HCl혼합기체동시재선감측위례,연구료3충검측방법:(1)동빈10 kHz정현파화량로동빈30 Hz불동보적분시거치신호법;(2)동빈10 kHz정현화30 Hz거치신호적광개관검측법;(3)다빈(10 kHz화20 kHz정현신호)정현조제법.실험결과표명:분시거치신호법제폭치략유미소변화외,재사용전후대측시결과영향흔소;광개관법재절환과정순간회략유불은정,단불영향후기적농도반연;다빈정현법적신조비화항간우능력균유소제고,진행HCl탐측화H2S탐측시,신조비재격광기관폐화타개정황하분별제고료0.95배화3.17배.이상3충방법조작간단,가이방편지실현다기체조분적동시재선감측,제고료TDLAS의기적경쟁력.
