基于TDLAS技术的低浓度CO检测系统设计

采用光谱法进行低浓度CO(ppm量级)检测时,由于信号强度低,噪声强,很难真实有效的将信号将测出来。针对这一特点,设计了一种基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术的低浓度CO气体在线监测系统。该系统采用TDLAS技术,可以获得精细的CO吸收光谱信息,因此可以降低其他成分吸收的干扰。同时采用放大一滤波一再放大过程实现系统降噪,能够很好的获得低浓度CO的光吸收信息。经测试,该系统还具有较好的实时性、灵敏度和较高的准确性。     

激光气体检测及温压补偿研究

可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)是一种灵敏度高、分辨力高和响应快速的气体测量技术,基于(TDLAS)的激光气体分析仪具有预处理简单、不受背景气体和粉尘影响的特点,是工业过程气体在线分析理想选择。本文介绍了波长调制的吸收光谱浓度测量原理以及实际工况下浓度的温压补偿方法。     

基于TDLAS技术的在线多组分气体浓度检测系统

为了提高环境气体监测精度,降低设备维护成本需求,设计了一种多组分气体同时或近同时在线检测系统。该系统基于TDLAS技术采用DFB可调谐激光测量气体浓度,能够实现760 nm O_2和2 326 nm CO混合气体同时在线监测。设计发射单元、接收单元等模块,分析TDLAS可调谐激光检测、PID温度控制、锁相检测原理。结合火电厂烟道氧量浓度测试,对系统进行了验证。实验结果表明:与传统的工业气体测量装置相比,该系统能获得更高的精度、更快的响应速度以及良好的稳定性,适应恶劣环境能力强,具有较好的实用性及可行性。     

TDLAS技术在环境大气检测中的应用

基于可调谐激光二极管吸收光谱技术的诸多优点,可用于大气在线检测.文章介绍了大气检测系统的发展趋势、TDLAS技术的原理、特点和基于TDLAS技术探测器的结构和谱线的选择.     

激光微量水测量技术及应用

针对化工生产过程介质中微量水测量技术的不足,根据实际应用经验,介绍一种基于可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)的激光微量水测量及其原理,与传统测量方法进行比较,说明该技术在响应速度、精度等方面的技术优势及应用效果.     

DOAS与TDLAS方法应用于烟气在线监测中的对比分析

传统的应用于烟气连续排放监测系统(CEMS)的直接抽取采样方法在实际维护和使用中存在诸多问题,这就为不抽取采样方法差分光学吸收法(DOAS)和可调谐二极管激光吸收光谱法(TD-LAS)在CEMS中的应用开辟了广阔的空间。从硬件构成、原理、数据处理方法、各自特点及其检测气体种类等多方面将两种方法与传统方法进行了比较,发现这两种方法均有各自的特点和优势,DOAS方法更加适合应用于CEMS,而TDLAS由于目前的技术问题和成本问题,更适合于检测大气中痕量气体。     

可调谐半导体激光吸收光谱技术在脱硝微量氨检测系统中的应用

脱硝主要还原剂氨气的在线检测,是防止氨气对环境二次污染的有效手段。LGA-4500是基于可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)的实时在线分析系统,可提供快速准确可靠的分析数据,是确保烟气排放安全、环保的一种理想分析系统。     

隔离段内激波位置对TDLAS测量结果影响规律研究

可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)可以实现流场多组分、多参数的测量,具有其极强的环境适应性,可以用于超燃冲压发动机流场测量。为了研究超燃冲压发动机流场中激波对TDLAS测量的影响,利用计算流体力学方法(CFD)模拟了四种马赫数条件下的斜坡流场分布,采用双谱线测温法获得垂直于流道方向每条光线的平均温度。分析了温度测量结果与激波分布的关系,给出了TDLAS光学探头测量位置的建议。本文得到的结论对TDLAS工程应用和测量结果分析具有重要的参考意义。     

利用TDLAS技术检测SF6高压开关中的HF气体

介绍了一种可基于TDLAS技术的用于检测SF6高压开关中HF气体浓度的仪表,采用了电流调谐的方法,使用锁相放大器进行检波,并引入了三光路自动校准技术,避免了光路偏转以及光强衰减造成的误差,提高了仪表的稳定性、可靠性和测量准确性.     

基于FPGA在线气体检测系统设计

以FPGA为平台设计一套TDLAS在线气体检测系统。在线气体检测需要高精度以及快速的数据分析和处理速度。相比于传统单片机,FPGA在工作速度以及功耗等方面具有较大优势,可以保证数据分析和处理的实时性;基于TDLAS（可调谐二极管吸收光谱学）的二次谐波检测技术可以减小噪声等因素带来的影响,保证检测结果的精度。本文详细介绍了系统的检测原理以及TDL驱动电路的设计方法,并由FPGA产生所需调制信号。该系统适用于现场高精度高速度的气体监测。     

基于TDLAS技术的抽取式氨逃逸分析仪的研制

针对脱硫脱硝场合的氨逃逸在线监测的应用需求,研制了基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术的抽取式氨逃逸分析仪。该仪器具有检测下限低、维护周期长、维护成本低等优点,本文详细描述了仪器的总体设计和主要结构,展现了仪器性能特点。对仪器性能进行测试,结果表明该分析仪性能稳定,达到国际同类仪器水平。将该分析仪应用于某水泥厂烟道口,连续监测氨逃逸变化情况,测试结果表明该分析仪可靠性高、具有较强的现场应用能力,满足现场应用需求。     

激光分析仪在型煤炉制气半水煤气氧含量分析中的应用

可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术的西门子的SITRANS SL激光气体分析仪在型煤制气中的应用。根据实际情况,对其光路结构进行改造,以满足现场需求。     

柴油发动机排放NH3快速在线监测系统的研究与应用

随着使用柴油发动机的机动车和轮船数量增长,尾气排放造成的环境污染压力越来越大。为了保证柴油发动机尾气排放满足要求,在柴油发动机推向市场前在实验室中对排放尾气含量进行测试验证和排放控制研究。NH_3是发动机尾气排放中需要重点关注的气体污染因子之一,本研究基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术和长光程多次反射技术,研发一种移动式快速实时监测柴油发动机排放尾气中NH_3含量的分析系统。通过实验室测试及现场与Industrie Automatisierung GmbH产品和AVL Emission Test Systems GmbH分割比对测试表明,采用1512.2nm吸收谱线能够满足发动机排放NH_3含量快速实时监测要求,响应时间≤10s,测量准确度≤±3%或±2μmol/mol。     

基于TDLAS的高温光谱参数测量方法研究

准确测量流场温度有助于了解燃烧机理,提高燃烧效率。论文提出了一种基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)的流场检测方法,通过特定组份对激光的吸收精确测量流场温度、组分浓度等信息,可以用于燃烧场分析,实现发动机性能评价等。设计了测量平台,以常见的水分子吸收谱线为研究对象,对测量方法进行了验证。针对目前TDLAS在测量高温时没有精确的光谱参数支撑这一主要问题,改进了现有的测量设备,提高了可测量温度范围,为TDLAS分析高温流场提供了理论基础。     

TDLAS技术在烯烃生产过程中的多组分检测应用

烯烃工业生产过程中的多组分在线检测是对其工业过程有效控制、提高处理装置综合效益的重要手段。本文以在线检测烯烃裂解炉的清焦过程生成的一氧化碳和二氧化碳为应用案例,采用可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)作为分析平台进行多组分分析。针对清焦过程,设计了检测0~5%量程CO和CO_2的模拟实验。对气体含量随机分布的19组数据分别采用多变量最小二乘算法(CLS)、单组分偏最小二乘算法(PLS1)和多组分偏最小二乘算法(PLS2)进行建模和评估。在后续的多组分交叉干扰实验和CO_2的扩展量程准确性测试实验中,PLS1模型的最大误差小于±0.05%,PLS2的小于±0.10%,CLS的小于±0.20%。因此,TDLAS技术结合PLS1算法在实现化工过程中的多组分在线检测时具有先进性。     

基于TDLAS的同轴扩散火焰温度与CO_2浓度测量

温度与组分浓度的空间分布对火焰中多环芳烃和碳烟生成机理的研究非常重要。本文基于可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术对甲烷同轴扩散火焰温度与CO_2浓度的空间分布进行测量。针对轴对称的同轴扩散火焰,本实验采用4.2μm的中红外带间级联激光器测量了不同火焰高度上路径积分的吸光度谱线,并通过傅里叶分析Abel逆变换方法重建出各点的光谱吸收率谱线。结合HITEMP数据库,通过最小二乘法拟合实验数据得到火焰温度与CO_2浓度,并将TDLAS测量结果同CFD仿真进行比较。发现TDLAS温度与CO_2浓度测量结果与CFD仿真吻合良好,但由于未能全面考虑辐射效应,CFD仿真高估了最大火焰温度,计算的最大CO_2浓度和火焰面高度偏低。     

冷冻干燥机机内温度及露点

压缩空气冷冻干燥机(冷干机)是一种换热设备,饱和状态(40℃)的压缩空气在冷干机的干燥筒内被强制冷却,使内含的大量水蒸气在冷却过程中以凝结水形态排出,从而获得有一定干燥度(露点)的压缩空气。在冷     

基于1397nm波长H_2O分子吸收光谱的温度测量研究

为了准确获得燃烧场温度信息,利用可调谐半导体激光吸收光谱技术进行了气体温度测量实验。利用1397nm波长范围内的两条H_2O吸收谱线进行气体温度测量,简化了实验装置和数据处理的复杂程度。将两种测量方法得到的温度与管炉温度对比,可以看出直接吸收光谱的测量误差在3%以内,波长调制光谱误差在4%。结果表明,1397nm波长范围内的两条H_2O吸收谱线可以用于TDLAS气体温度的测量,并且测量的精度较高。     

一种微差压原位式取样激光甲烷在线分析系统

设计了一种煤矿抽放管道原位式微差压取样装置,以实现对管道甲烷气体进行在线式准确监测。装置中的甲烷在线分析仪采用先进的可调谐激光光谱吸收技术,具有高分辨率、抗干扰、响应快、高稳定性等特点。该技术的成功应用将为瓦斯抽采管道内甲烷浓度的实时监测提供一种准确有效的解决方法。     

可调谐二极管激光吸收光谱技术测量低温流场水汽露点温度

露点温度是表征气体状态的一个重要参数,针对低温环境的低露点温度精确、快速、连续、原位测量的迫切需要,提出了可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术对水汽露点温度测量的方案。首先与安徽省气象局的冷镜式露点仪一起对比测量标准温湿度箱内的露点温度,验证波长为1 381nm的TDLAS系统露点温度测量的可行性及精度,然后结合一套开放式的测量装置,进行低温度环境(最低温度100K)水汽露点温度原位测量。得到了实时的露点温度值,其中TDLAS露点测量结果与冷镜式露点仪测量结果一致性较好(相差小于1K),TDLAS测量的时间分辨率为0.83s,远远快于冷镜式露点仪的时间响应速度。对于更低气体温度的露点测量,获得了与气体温度变化趋势相同的露点温度,同时得到了随着环境温度降低,水汽逐渐趋向饱和的结论。