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便捷式激光甲烷檢測儀發光強度

來源: 發布時間:2022-02-12 264 次瀏覽

便捷式激光甲烷檢測儀甲烷是一種無色、無味、易燃、易爆的氣體,不僅造成煤礦作業的重大安全隱患,而且又是溫室效應的重要氣體之一,對于甲烷氣體的監測具有極其重要的意義。采用混合可調諧二極管激光吸收光譜(TD-LAS)與波長調制光譜(WMS)的檢測技術,利用甲烷的2v3(第二泛頻帶)帶R(3)支帶吸收譜線,設計并研制出痕量甲烷氣體檢測儀。通過調諧系數-0.591cm-1·K-1,采用改變DFB激光器工作溫度的方式來獲得甲烷在1.654μm處的更佳吸收譜線。待DFB激光器激射中心譜線選擇后,通過調節其注入電流幅值來獲得合適的發光強度。同時,結合頻率調制技術將待測信號頻率移至高頻區,減?。保嬖肼?。在光學結構方面,采用有效光程為76m的herriott氣室,確保對痕量甲烷氣體進行檢測由于甲烷氣體分子光譜在紅外區域具有“指紋”特征,與其他檢測技術相比,TDLAS檢測技術具有極高分辨率和較高選擇性。近些年采用TDLAS檢測技術痕量甲烷氣體檢測領域的報道開始不斷出現。Yufei等采用甲烷的近紅外吸收光譜,利用DFB激光器對痕量甲烷進行了測量,檢測濃度下限達到了1.5μmol·mol-1。Scherer等對甲烷、一氧化碳和一氧化二氮的混合氣進行了檢測,其中甲烷氣體濃度檢測下限達到了2μmol·mol-1。國內方面,陳霄采用窄帶DFB激光器結合TDLAS技術對甲烷氣體進行了測量,檢測下限達到了50μmol·mol-1。

便捷式激光甲烷檢測儀雖然國內采用單一TDLAS技術對甲烷氣體濃度取得一定的成果,但是基于TDLAS-WMS混合檢測技術的痕量甲烷氣體檢測儀卻未見報道。本文采用DFB激光器,基于混合TDLAS-WMS檢測技術,使其激射光譜掃描甲烷強吸收的2v3(第二泛頻帶)帶R(3)譜線,利用Voigt線形的近似表達式來對吸收截面進行計算。


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