光学式污染气体检测技术的研究.pdf

摘要 摘要 每一种气体都有固有的吸收谱，当光源的发射光波长与气体的吸收光波 长相吻合时，就会发生共振吸收，其吸收强度与该气体的浓度有关，通过测 量光的吸收强度就可测量气体的浓度。本文设计了实验方案，并对甲烷气体 检测进行了实验研究。 主要内容包括： 分析和比较多种气体浓度检测方法，确定光谱吸收法作为本系统的理论 方法。对光纤气体传感器在国内外的研究现状进行了较为全面的分析，并致 力于在此基础上设计新的实验方案以提高现有气体传感器的测量精度和适 用性。 分析了气体分子的吸收线和甲烷气体的吸收谱线，确定采用超辐射发光 二极管SLD作为系统光源，设计时间双光路差分检测系统。对SLD光源进行 了自动温度控制电路设计。 采用基于直角棱镜的吸收气室结构，探测光束在吸收池内往返的次数Ⅳ 与过两个直角棱镜各自直角棱的对称面的间距d有关，通过调节间距羽选择 所需测量灵敏度。 采用计算机的快速数据存储处理功能，以具有强大的软件开发能力的 Visual C++6．0为工具，基于用户界面设计出该检测系统的实时动态监控软 件，实现气体浓度的实时在线检测。 根据实验室现有的实验条件和仪器设备，对所设计系统进行实验研究， 包括系统灵敏度和分辨率及整个系统的标定实验，实验结果验证了系统的可 行性。 c++6．0 关键词光纤传感；差分检测：SLD直角棱镜；Visual 薹生奎兰翌主堂堡垒奎 Abstract hasits Every own is gas absorption spectrum，theresonatingabsorption whilethe of beamisthesarnewith engenderedwavelengthlight-source the of isrelatedto concentr- wavelengthabsorption．The gas absorbingintensity gas concentmtionisdetected to inten— ation，gas accordingmeasuringgas absorbing sity．The schemeis themethane experimentdesigned，and detectingexperiment researchiScarriedout． Main topics： Someconcentrationmethodsare and gas detccfing analyzed comparison， and method absorptionismadesureasthe method．Fullresearchonthe theory fiber