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便捷式激光甲烷檢測儀的構成

來源: 發布時間:2022-02-12 235 次瀏覽

激光甲烷檢測儀同時結合長光程吸收氣室,利用小波去噪技術的“多尺度、多分辨分析”能力對氣體吸收傳感信號進行去噪處理。首先建立了一種甲烷遙測系統,通過仿真優化了小波去噪的相關參數,并分析了基于經驗模態分解的小波去噪方法的效果;

提高儀器檢測靈敏度。該痕量甲烷氣體檢測儀低檢測限達到了1.4μmol·mol-1,諧波波形對稱性良好。1直接光譜吸收檢測原理本甲烷氣體檢測儀采用近紅外DFB激光器,結合差分吸收光譜技術,對痕量濃度甲烷進行檢測。近紅外DFB激光器在1.654μm譜線附近的發光譜帶。首先,采用恒定DFB激光器注入電流,調節其工作溫度,獲得甲烷在近紅外的佳吸收譜線1.654μm。然后,恒定其工作溫度,調節注入電流改變其發光強度,從而對痕量甲烷氣體濃度進行檢測.光路結構與配氣系統如圖2所示,從激光器發出的光經過光纖連接器進入光學系統。為了減少光傳播中發生的反射損耗,采用光隔離器只允許光進行單向傳播,并對光的能量由于采用的DFB激光器發光光譜中心波長為1.654μm,為了提高甲烷氣體濃度檢測下限,采用180次全反射結構,有效光程為76m的herriott氣室。在配氣方式上,出于精度考慮,選擇了動態配氣的方式。當接在氣室上的壓力計讀數穩定后,此時表明氣室內部接近真空,開啟待測氣體氣瓶與氮氣瓶的閥門,過幾分鐘后,旋轉氣室左側的閥門關閉真空泵連接口,使氣體自然外排。待氣室上的壓力表讀數再一次穩定時,表明氣室內部的氣體混合比已經穩定。通過連接在三通上的兩個流量計(虛線框內)來確定N2與待測氣體的混合比例。

激光甲烷檢測儀差分吸收法公式的推導近紅外DFB激光器激射光束經分束器分為能量為1∶1的兩條光束,其中一條光束經過herriott氣室照射到探測器從圖3中可以看出,當被測甲烷氣體濃度小于0.1%,檢測誤差大值為-0.65‰。當濃度大于0.1%時,測量誤差為±3.5‰。2.4檢測穩定性實驗中,電子元器件的白噪聲、1/f噪聲和粉紅噪聲的存在嚴重影響了本系統的檢測穩定性。為了評估噪聲對甲烷氣體濃度的檢測穩定性造成的影響,配備了濃度為0.1%和20%的甲烷氣體樣品,并分別展開了24h的甲烷氣體濃度檢測實驗。

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