| 红外甲烷检测仪的响应时间建模与实验研究 |
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| 引用本文： | 叶玮琳,郑传涛,王一丁.红外甲烷检测仪的响应时间建模与实验研究[J].光电子．激光,2015,26(6):1030-1035. |
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| 作者姓名： | 叶玮琳 郑传涛 王一丁 |
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| 作者单位： | 汕头大学 工学院,广东 汕头 515063;吉林大学 电子科学与工 程学院,集成光电子学国家重点实验室吉林大学实验区,吉林 长春 130012;吉林大学 电子科学与工 程学院,集成光电子学国家重点实验室吉林大学实验区,吉林 长春 130012 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(61307124,4)、国家科技支撑计划(2013BAK06B04)、吉林省科技发展计划(20120707,6)、长春市国际合作(11GH01)、汕头大学科研启动基金(NTF12022)和广东省教育厅优秀青年创新人才培养计划(育苗工程)项目(2013LYM_0030)资助项目 (1.汕头大学 工学院,广东 汕头 515063； 2.吉林大学 电子科学与工 程学院,集成光电子学国家重点实验室吉林大学实验区,吉林 长春 130012) |
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| 摘 要： | 针对研制的基于非对称椭球聚光镜/气室的红外 甲烷(CH4)检测系统,利用菲克第一定律,建立了用于分 析仪器响应时间的数学模型,在CH4气体由椭球气室内向气室外扩散和由气室外向气室 内扩散两种情况下, 推导得到了气室中实时CH4浓度与响应时间的关系表达式,计算并分析了响应时间与气 室结构参数、初始 浓度以及目标浓度的关系。计算结果显示,仪器的10～90%的响应时 间与气室的结构参数有关,而与气室内 的初始浓度和目标浓度均无关。当长轴取为7.6cm、开孔直径分别为 0.50cm和2.24cm时,计算得到的仪 器响应时间约为9.42s。利用所制作的非对称椭球聚光镜/气室和CH 4检测仪,分别测量了仪器的响应时间, 仪器所处容器的浓度在0～10－4间变化时,其上升和下降时间 分别为7.25s和9.00s；仪器所处容器的浓度 在10－3～10－2间变化时,其上升和下降时间均约8.25s。由于实验条件未能较好满足菲克定律要求,实 验结果和理论计算结果存在一定的差异。尽管如此,本文给出的分析理论和相关模型,在估 算具有类似气室结构的检测仪响应时间方面具有应用价值。
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| 关 键 词： | 红外技术与应用 甲烷(CH4)检测 响应时间 菲克定律 |
| 收稿时间： | 2/2/2015 12:00:00 AM |
Modeling and experimental study on response time of a mid-infrared CH4detect ion device |
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| YE Wei-lin,ZHENG Chuan-tao and WANG Yi-ding.Modeling and experimental study on response time of a mid-infrared CH4detect ion device[J].Journal of Optoelectronics·laser,2015,26(6):1030-1035. |
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| Authors: | YE Wei-lin ZHENG Chuan-tao and WANG Yi-ding |
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| Affiliation: | College of Engineering,Shantou University,Shantou 515000,China;State Key L aboratory on Optoelectronics,College of Electronic Science and Engineering,Jilin University,Changchun 130012,China;State Key L aboratory on Optoelectronics,College of Electronic Science and Engineering,Jilin University,Changchun 130012,China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | |
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