痕量氣體濃度的快速監(jiān)測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、碘激光器以其良好的應(yīng)用前景受到了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。目前,國(guó)內(nèi)外正在進(jìn)行的光解或電激勵(lì)烷基碘化物研究已經(jīng)初步證明,這種激光器將克服傳統(tǒng)碘激光器的體積巨大、能量轉(zhuǎn)換效率低、不易實(shí)現(xiàn)較高重頻等缺點(diǎn)。但這種激光器在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)由于烷基復(fù)合而導(dǎo)致介質(zhì)損耗嚴(yán)重,從而影響激光器出光的穩(wěn)定性。因此,對(duì)激光器運(yùn)行過(guò)程中,烷基及其復(fù)合物濃度變化監(jiān)測(cè),以及其對(duì)輸出光強(qiáng)的影響是對(duì)碘激光器研究的必要工作。為此,本論文對(duì)碘激光運(yùn)行過(guò)程中碘化物及其反應(yīng)產(chǎn)物濃度的快

2、速監(jiān)測(cè)做了初步研究,即探索研究可以滿足對(duì)痕量氣體的快速高精度監(jiān)測(cè)的方法及關(guān)鍵技術(shù)。
　　作為痕量氣體濃度的快速監(jiān)測(cè)初步研究,本文選用二氧化碳?xì)怏w作為濃度快速監(jiān)測(cè)的對(duì)象,根據(jù)紅外輻射及紅外氣體濃度檢測(cè)原理,設(shè)計(jì)了一種紅外二氧化碳濃度快速監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。選用集成12位ADC的單片機(jī)STM32進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,及串口通信,并將采集數(shù)據(jù)送入上位機(jī)中進(jìn)行后續(xù)處理。在對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中,在硬件方面,對(duì)紅外光源、氣體濃度傳感器、溫度傳感器的比較,選擇了白熾燈

3、、熱釋電探測(cè)器、熱敏電阻作為系統(tǒng)主要元件,將其與氣室作為整體進(jìn)行了一體化設(shè)計(jì),對(duì)光源調(diào)制電路、濃度測(cè)量電路、溫度測(cè)量電路、STM32單片機(jī)最小系統(tǒng)電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、串口通信電路、電源模塊電路進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì),并提出了PCB板印制的可靠性措施;在軟件方面,通過(guò)對(duì)光源調(diào)制、數(shù)據(jù)采集、串口通信的編程設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)對(duì)光源的1Hz正弦調(diào)制、對(duì)探測(cè)器輸出信號(hào)的100Hz數(shù)據(jù)采集及向上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。最?對(duì)本系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行標(biāo)定。