科学技术与工程
科學技術與工程
과학기술여공정
SCIENCE TECHNOLOGY AND ENGINEERING
2015年
2期
183-186
,共4页
光谱检测%CH4浓度%傅里叶变换%分子筛过滤器
光譜檢測%CH4濃度%傅裏葉變換%分子篩過濾器
광보검측%CH4농도%부리협변환%분자사과려기
spectrum detection%CH4 concentration%Fourier transform%molecular sieve filter
为了保证井下工作安全,设计了一种CH4实时在线监测系统.在分析了CH4气体特征吸收光谱的基础上,系统采用静态傅里叶变换干涉具及柱面镜等组成.通过线阵CCD采集静态干涉条纹,由光谱分析算法求出各个波长上的光强衰减度,最后通过比尔-朗伯定理、浓度程长积公式等反演CH4气体的浓度.仿真计算了光源光强、出射光强与瓦斯浓度的函数关系,验证了采用5 mW的DFB激光器,可以保证变化区域基本线性.系统采用分子筛过滤处理的方法,克服了目前光谱检测系统无法在井下复杂环境应用的难题.实验显示,在5 cm的气室中,经分子筛过滤保护的光谱探测系统可以在潮湿、粉尘的环境中稳定工作.采用傅里叶变换光谱分析法求解CH4浓度时,最小探测精度可达0.01％.
為瞭保證井下工作安全,設計瞭一種CH4實時在線鑑測繫統.在分析瞭CH4氣體特徵吸收光譜的基礎上,繫統採用靜態傅裏葉變換榦涉具及柱麵鏡等組成.通過線陣CCD採集靜態榦涉條紋,由光譜分析算法求齣各箇波長上的光彊衰減度,最後通過比爾-朗伯定理、濃度程長積公式等反縯CH4氣體的濃度.倣真計算瞭光源光彊、齣射光彊與瓦斯濃度的函數關繫,驗證瞭採用5 mW的DFB激光器,可以保證變化區域基本線性.繫統採用分子篩過濾處理的方法,剋服瞭目前光譜檢測繫統無法在井下複雜環境應用的難題.實驗顯示,在5 cm的氣室中,經分子篩過濾保護的光譜探測繫統可以在潮濕、粉塵的環境中穩定工作.採用傅裏葉變換光譜分析法求解CH4濃度時,最小探測精度可達0.01％.
위료보증정하공작안전,설계료일충CH4실시재선감측계통.재분석료CH4기체특정흡수광보적기출상,계통채용정태부리협변환간섭구급주면경등조성.통과선진CCD채집정태간섭조문,유광보분석산법구출각개파장상적광강쇠감도,최후통과비이-랑백정리、농도정장적공식등반연CH4기체적농도.방진계산료광원광강、출사광강여와사농도적함수관계,험증료채용5 mW적DFB격광기,가이보증변화구역기본선성.계통채용분자사과려처리적방법,극복료목전광보검측계통무법재정하복잡배경응용적난제.실험현시,재5 cm적기실중,경분자사과려보호적광보탐측계통가이재조습、분진적배경중은정공작.채용부리협변환광보분석법구해CH4농도시,최소탐측정도가체0.01％.
