基于TDLAS的甲烷氣體測量系統(tǒng)的研究.pdf

1、環(huán)境污染檢測和工業(yè)生產(chǎn)過程要求實現(xiàn)甲烷的高精度、高靈敏度在線測量，研究可調(diào)諧二極管吸收光譜技術(shù)以實現(xiàn)甲烷氣體的測量具有重要意義。本文在分析國內(nèi)外氣體濃度檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢基礎(chǔ)上，深入探討了激光二極管波長調(diào)制后，檢測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為甲烷氣體的探測波長，完成了TDLAS甲烷氣體濃度檢測系統(tǒng)的整體設(shè)計和制作。選擇了可調(diào)諧DBF LD作

2、為系統(tǒng)光源，設(shè)計制作了氣體室和甲烷配氣系統(tǒng)，設(shè)計了低噪聲光探測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)計了信號處理及控制終端。 分析了TDLAS系統(tǒng)噪聲來源及類型，為提高系統(tǒng)信噪比提供了理論依據(jù)；通過對光電轉(zhuǎn)換電路測試結(jié)果分析，得到系統(tǒng)信噪比為8．946×10—5 C2/V2no。 設(shè)計了以S3C2410微處理器為核心的信號處理終端系統(tǒng)，在Linux平臺下開發(fā)了數(shù)據(jù)采集和處理程序；研究了溫度和壓