导读:本文包含了可调谐激光吸收光谱论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS),射流减压,信噪比,测量精度
可调谐激光吸收光谱论文文献综述
肖胡颖,杨凡,向柳,胡雪蛟[1]（2019）在《可调谐二极管激光吸收光谱射流强化》一文中研究指出可调谐二极管激光吸收光谱分析技术(TDLAS)是近年来兴起的一种痕量气体分析方法。因其高分辨率、高分析速度、非接触测量、可实时在线监测等优点,受到人们广泛青睐,已经广泛应于科研和工业自动化等领域的气体检测中。为了满足分析仪器测量灵敏度和精度的要求,对于很低浓度和信噪比较小的痕量气体浓度测量,往往需要较长的吸收光程和复杂的数据处理算法,这增加了分析仪器的软硬件成本。本文提出利用高压气体射流产生的减压作用,在不改变TDLAS分析仪器软硬件设置的条件下提高TDLAS的分析能力。对于安装于样气压力为0.3～0.5 MPa和排气压力为219.3 kPa的TDLAS分析系统,实验结果表明,通过射流强化的方法,可以使信噪比提高24倍,探测灵敏度提高一个数量级,测量精度提高6.3倍。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2019年10期）
张可可,陈世哲,赵强,王波,闫星魁[2]（2019）在《基于可调谐激光吸收光谱的湿度传感器研究》一文中研究指出针对湿敏电容式温湿度传感器存在的低温高湿环境测量不准确、响应时间长、高湿褪湿慢等问题,基于可调谐半导体激光吸收光谱技术,提出利用正弦波有效值归一法测量环境湿度,以二次谐波峰峰值和正弦波有效值的比值作为系统输出,抑制视窗污染和激光器功率衰减产生的光强变化对湿度测量的影响。在国家气象基本站与传统湿敏电容式温湿度传感器进行了比测,实验结果表明2种温湿度传感器测量数据的一致性很好,证明正弦波有效值归一法测量环境湿度的有效性。(本文来源于《仪表技术与传感器》期刊2019年06期）
应姿[3]（2019）在《基于可调谐激光吸收光谱测量系统的变压器故障诊断研究》一文中研究指出我国电力系统的电压等级不断升高,现已建成多个1000kV的高压交流工程,对应使用的变压器等级升高,容量加大,其故障会降低电力系统的运行稳定性,所以亟待提高变压器故障判别的正确性。本文针对变压器绝缘油中溶解气体的浓度测量与故障判别问题进行研究,在可调谐半导体激光吸收光谱测量系统的基础上,利用模糊C-聚类神经网络搭建故障判别系统,旨在提升变压器故障判别的正确性。对电力变压器传统故障判别法和可调谐半导体激光吸收光谱测量系统采用的朗伯-比尔定律与波长调制技术进行研究,实现对变压器多种溶解气体的浓度测量,并利用气体浓度数据进行变压器故障诊断;设计了变压器油中溶解气体检测系统方案,包括整体结构、电路结构、发射与接收单元和长光程吸收池,进行测量系统器件的选择,其中包括激光器等,利用免基线校准波长调制光谱法抑制基线漂移,并对特征气体C_2H_4、CH_4、C_2H_2和C_2H_6进行测量实验,H_2则通过用氢传感器进行测量。实验结果证明可以实现特征气体的准确测量;研究了神经网络在故障判别上的应用,搭建基于模糊C-聚类神经网络的判别系统,利用样本集进行训练得到模型,实现故障判别准确率的提高。利用可调谐半导体激光吸收光谱测量系统测量得到的变压器绝缘油中溶解气体浓度,输入到基于模糊C-聚类神经网络故障判别系统,可以对测量的变压器进行故障判别。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2019-06-01）
宫卫华[4]（2019）在《基于开放光路可调谐半导体激光吸收光谱技术气体遥测关键技术研究》一文中研究指出甲烷气体在我们生产、生活中有重要的用途,既可以作为清洁燃料,又可以作为许多合成气和化工产品的原料。但甲烷是易燃易爆气体,在油田气的开发、天然气的运输管道和存储场所以及化工厂存在着气体泄露的潜在危险,一旦泄露极可能造成火灾、爆炸灾难性的的事故,造成重大的生命财产损失,因此对甲烷气体进行实时在线监测,及时发现气体泄露是油气资源及化工生产活动得以安全进行的基本保障措施。除此之外甲烷还是一种温室气体,甲烷吸收红外线的能力强于二氧化碳,空气中1.86ppm的甲烷产生的温室效应占整个温室气体的贡献量的15%,所以有效减少空气中甲烷的含量对于控制全球变暖至关重要,所以精确测量大气中甲烷含量的变化对于甲烷气体的控制特别重要。光学遥测是监测开放空间气体浓度的有效手段之一,遥测技术不仅可以在危险及监测困难的地方探测气体浓度,还可以对大范围的气体进行实时在线监测。根据发展和现实需求,本论文对反射式遥测系统的自适应瞄准控制和气体实时在线监测进行了设计和实现。该遥测系统的技术原理是基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术,设计的自适应瞄准控制可以实现收发单元与反射单元的自适应瞄准,而不需要人工实现收发单元与反射单元的瞄准,有效提高遥测系统的稳定性和环境适应性,降低维护成本。实时在线监测设计可以实现甲烷气体浓度的实时显示与记录,并且及时发出泄露提示信号。本文的主要内容包括:1.阐述了红外光谱吸收的基本理论,介绍了线吸收强度和线型函数,论述了TDLAS检测技术的原理,并给出了开放光路进行气体检测的理论基础。2.对遥测系统装置的设计展开论述,包括光学系统设计和电学系统设计。光学系统设计包括收发单元望远镜探头和反射单元角锥反射镜的光学结构设计。电学系统介绍了系统装置的主要器件的选型原则和性能参数,并且对系统装置的驱动模块、温控模块、光电转换模块以及数据采集系统的设计及原理进行论述。3.基于LabVIEW软件进行遥测系统程序设计,实现自适应瞄准与气体的实时在线监测。设计信号发生程序产生叁角波信号,为激光器提供驱动信号;信号采集和数据处理设计采集四个象限对应的信号并处理,为下步程序执行提供数值;控制程序设计包括了云台控制程序、角镜搜索控制程序、角镜精准瞄准控制程序,控制程序实现收发单元与反射单元的自适应瞄准;特征光谱提取与气体浓度反演设计实现从采集信号提取吸收光谱,实现浓度值的反演与保存,并通过浓度值对有无气体泄漏做出判断。4.对遥测系统进行实验分析。通过滤波和累加平均处理滤除信号中的高频噪声和随机噪声,提高信号质量。利用控制程序进行自适应瞄准实验,通过对各阶段信号的对比验证自适应瞄准的可行性。利用特征光谱提取与甲烷浓度反演程序进行甲烷气体泄漏实验和甲烷的长时间的监测实验测试系统的响应时间、稳定性与重复性。(本文来源于《山东大学》期刊2019-05-25）
彭于权,阚瑞峰,许振宇,夏晖晖,聂伟[5]（2019）在《基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷/空气预混平焰炉温度测量》一文中研究指出燃烧场温度的测量对于燃烧诊断具有重要意义.开展了基于可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable diode laser absorption spectroscopy, TDLAS)的在线测温方法研究,基于双光束分时扫描技术,实现了双激光器协同工作与燃烧产物水汽7154.35 cm~(-1)和7467.77 cm~(-1)两条吸收谱线的同时测量,并利用双线积分吸光度比值关系完成温度的精确反演,满足燃烧场温度在线检测应用需要.开展了针对甲烷/空气预混平焰炉火焰温度的实时检测实验研究,并与热电偶进行了测温对比分析,两种方法的测量具有较好的一致性,相对误差小于3.8%,验证了TDLAS技术对燃烧场温度非侵入式快速测量的可行性和可靠性.(本文来源于《大气与环境光学学报》期刊2019年03期）
管林强,邓昊,姚路,聂伟,许振宇[6]（2019）在《基于可调谐激光吸收光谱技术的二硫化碳中红外光谱参数测量》一文中研究指出采用4.6μm附近的量子级联激光器作为光源,搭建了一套二硫化碳(CS2)吸收光谱测量系统,结合可调谐二极管激光吸收光谱技术,对光谱范围为2178.99—2180.79 cm-1的CS2吸收光谱展开了深入研究,重点测量了2180.5—2180.74 cm~(-1)的四条吸收谱线,利用基于非线性最小二乘的多元线性回归算法对CS2吸收光谱进行拟合,精确得到了该范围内谱线的中心波长、线强以及空气展宽系数等光谱参数.经计算,对应谱线线强不确定度小于5%,空气展宽系数不确定度小于15%,这个结果可作为免标定CS2红外光谱探测的基础光谱参数,对痕量CS2气体传感具有重要意义.未来我们将进一步开展2170—2200 cm-1整个谱段的CS2谱线参数的测量,以期填补其在HITRAN和GEISA数据库光谱参数的空白.(本文来源于《物理学报》期刊2019年08期）
陈坤[7]（2019）在《基于可调谐激光吸收光谱的高精度微量气体浓度检测》一文中研究指出可调谐激光吸收光谱(TDLAS)技术自二十一世纪起常用于气体检测,然而某些气体在线强较弱或者低压、低浓度条件下,吸收信号微弱,信噪比高,检测精度低。目前主要提升检测结果信噪比的手段有:从信号谐波入手的波长调制法、从光程入手的多光程吸收法。根据Beer-Lambert定律,提升吸收光程能有效提升吸收信号强度。其中多光程吸收法所采用的技术包括White池、Herriott池、衰荡腔等。由于Herriott池稳定、结构简单的特征,本文采用该结构作为延长光程的方法,仿真并设计了一种基于Herriott池结构的一体化多光程测量系统。本文在国内外研究成果的基础上,针对普遍多光程系统光程短、气密性差、不可便携的问题进行了研究和改进,并进行了实验检测。研究内容和结论包括:1、根据Beer-lambert定律以及Herriott反射池原理,推导了光线在Herriott池中光线反射的通项表达式,研究了反射次数与入射角度、镜间距、球面镜焦距以及入射位置的关系。2、仿真并建立了一套一体化多光程高精度气体检测系统,系统总光程20.28m,单程长204mm,总计光线反射次数100次,系统在近真空条件下漏气率为56Pa/h,在低压条件下(10kPa)漏气率为15Pa/h。系统集成在5U机箱中,并安装了参考光路。系统自带稳流器,能够自动检测系统内气室压力,并且整合了BNC数据接口、FC光线接口以及球型截止阀,可实现直接测量,能够适应各种气体检测并输出数据。3、利用直接吸收法分别对2005ppm标准NH_3气体以及空气中水蒸气浓度进行了在线测量,并对测量结果进行了讨论和分析,得到了各测量方法的测量精度及应用范围:1)2005ppm标准NH_3气体检测结果为1946.5ppm,相较标准气体相对误差为2.9%;2)同时将系统测量结果与普通气室测量结果进行了对比,普通气室标准2005ppmNH_3测量结果为2754.4ppm,相较标准气体相对误差为37.4%;3)对空气中的水蒸气浓度进行了检测,检测结果为24461.9ppm;以1s为采集周期,每个采集周期采集16组数据平均输出,总共采集1小时总计3600组数据,依据Allan方差进行检测精度计算,系统检测精度为68.4e~(-3)ppm。事实证明,该系统能有效提升同条件下光谱吸收,提升吸收信号信噪比,降低测量误差,能对微量气体或低压弱谱线强度下气体浓度精确测量。同时该系统不需要光路调节,只需简单充抽气,调节激光控制器即可测量,非常适合微量气体实地测量。(本文来源于《华北电力大学》期刊2019-03-01）
杨玉新,刘海波,张英,刘晓波,宋天斌[8]（2019）在《基于可调谐激光吸收光谱的痕量CO定量检测技术》一文中研究指出SF6电气设备在内部存在局部放电或过热缺陷时会产生分解组分,特征气体组分CO指示内部绝缘缺陷,是电力设备运行状态判断的重要指标。针对目前电化学传感器法检测CO含量易受干扰的问题,研究可调谐激光红外吸收光谱法对痕量CO的定量检测技术。简单介绍了可调谐激光的光谱理论、谐波检测原理和CO的红外吸收特性,为TDLAS结构设计、硬件设计及选型奠定了基础。选用DFB激光器,设计制作光电转换模块、光源驱动模块、红外多次反射池以及电路和软件部分,研制出可调谐激光CO检测装置,去除干扰组分的影响,提高CO检测精度,可检测至1μL/L的低限值。装置性能检测结果表明,满足标准要求,定量检测CO准确性高,有利于正确判断设备的运行状态。(本文来源于《工业安全与环保》期刊2019年01期）
唐七星,张玉钧,陈东,张恺,何莹[9]（2018）在《调谐激光吸收光谱波长偏移修正算法研究》一文中研究指出可调谐半导体激光器具有线宽窄、波长扫描快、室温工作等特点,基于可调谐半导体激光器构成的激光吸收光谱气体测量系统在大气环境检测、工业生产过程在线检测中得到了广泛的应用。在实际测量系统中,由于可调谐半导体激光器中心波长受温度等因素的影响发生偏移,如不进行中心波长校正,将造成序列光谱数据重迭,处理后的光谱线型发生展宽,进而影响后续的光谱线型拟合,对气体浓度的反演精度产生影响。一般采用参考光谱吸收谱线寻峰方法进行序列光谱数据偏移的对齐,但光谱数据中的随机噪声、背景噪声、漂移噪声等因素影响峰线波长的精度。为了降低上述因素的影响,提出一种改进的时域相关光谱修正算法,首先对光谱信号进行自相关,在一定程度上提高光谱信号的信噪比,然后再进行时域互相关处理,能够准确的计算出激光器波长偏移量,减少由此造成的光谱线型展宽的影响,提高了浓度反演精度和测量稳定性。在激光吸收光谱气体浓度检测实验系统中进行了实验验证,评估结果中,原始数据标准差为1.482 8,谱线寻峰方法与时域相关方法修正后数据标准差分别为0.433 9和0.293 6,改进的时域相关修正方法修正后数据标准差为0.132 5,改进的时域相关修正方法相关系数均优于0.992,欧式距离的标准差为1.726 4。系统稳定性评估中改进方法波长漂移修正后标准偏差为0.144 3。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2018年11期）
臧益鹏,聂伟,许振宇,彭于权,阚瑞峰[10]（2018）在《基于可调谐二极管激光吸收光谱的痕量水汽测量》一文中研究指出采用可调谐二极管激光吸收光谱技术对高纯氮气中的痕量水汽进行检测。首先,在自主设计的多次反射池中,利用体积分数为1.007×10~(-3)的CH_4作为标准气体,运用1654 nm附近的CH_4吸收光谱,采用叁线拟合方法同时拟合3条中心频率相近(小于0.01 cm~(-1))、低态能级相同的吸收线,测量得到多次反射池的精确光程;然后,研究可调谐二极管激光吸收光谱系统中激光器干涉背景和周围空气段的吸收本底,获得可调谐二极管激光吸收光谱系统的精确本底;最后,利用激光器波长为1854 nm的可调谐二极管激光吸收光谱系统(探测灵敏度为1.14×10~(-6))对高纯氮气中水汽的浓度进行测量,通过严格的背景吸收扣除以及多线Voigt线型模型拟合得到了无背景吸收的水汽光谱,进而获得高纯氮气中水汽的体积分数。结果表明:得到的实验高纯氮气中水汽的体积分数与国家标准规定的高纯氮气中水汽的体积分数的最大偏差为10.33%。(本文来源于《光学学报》期刊2018年11期）
可调谐激光吸收光谱论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
针对湿敏电容式温湿度传感器存在的低温高湿环境测量不准确、响应时间长、高湿褪湿慢等问题,基于可调谐半导体激光吸收光谱技术,提出利用正弦波有效值归一法测量环境湿度,以二次谐波峰峰值和正弦波有效值的比值作为系统输出,抑制视窗污染和激光器功率衰减产生的光强变化对湿度测量的影响。在国家气象基本站与传统湿敏电容式温湿度传感器进行了比测,实验结果表明2种温湿度传感器测量数据的一致性很好,证明正弦波有效值归一法测量环境湿度的有效性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
可调谐激光吸收光谱论文参考文献
[1].肖胡颖,杨凡,向柳,胡雪蛟.可调谐二极管激光吸收光谱射流强化[J].光谱学与光谱分析.2019
[2].张可可,陈世哲,赵强,王波,闫星魁.基于可调谐激光吸收光谱的湿度传感器研究[J].仪表技术与传感器.2019
[3].应姿.基于可调谐激光吸收光谱测量系统的变压器故障诊断研究[D].哈尔滨工业大学.2019
[4].宫卫华.基于开放光路可调谐半导体激光吸收光谱技术气体遥测关键技术研究[D].山东大学.2019
[5].彭于权,阚瑞峰,许振宇,夏晖晖,聂伟.基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷/空气预混平焰炉温度测量[J].大气与环境光学学报.2019
[6].管林强,邓昊,姚路,聂伟,许振宇.基于可调谐激光吸收光谱技术的二硫化碳中红外光谱参数测量[J].物理学报.2019
[7].陈坤.基于可调谐激光吸收光谱的高精度微量气体浓度检测[D].华北电力大学.2019
[8].杨玉新,刘海波,张英,刘晓波,宋天斌.基于可调谐激光吸收光谱的痕量CO定量检测技术[J].工业安全与环保.2019
[9].唐七星,张玉钧,陈东,张恺,何莹.调谐激光吸收光谱波长偏移修正算法研究[J].光谱学与光谱分析.2018
[10].臧益鹏,聂伟,许振宇,彭于权,阚瑞峰.基于可调谐二极管激光吸收光谱的痕量水汽测量[J].光学学报.2018
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