可调谐半导体激光吸收光谱技术光信号相关法氨气浓度流速同时测量

• 来源期刊: 光谱学与光谱分析
• 学科: 物理学
• 关键词: 可调谐半导体激光吸收光谱 光学信号互相关法 氨气浓度测量 氨气流速测量
• 年，卷（期）: 2009,（10）
• 页码范围: 2597-2601
• 页数: 5页
• 分类号: O433.5
• 字数: 2880字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2009)10-2597-05

摘要

利用可调谐半导体激光吸收光谱技术结合光信号相关技术可以实现气体浓度和流速的同时在线测量.文章首先介绍了气体浓度与流速测量的基本原理,然后对在近红外通讯波段附近的NH3吸收谱线进行分析,并从中选取适合测量的同标谱线,并进行了相应的计算分析.在常温常压下内径为0.016 m长度为1 m的管道内,利用流最计配制出不同浓度以及不同流速的NH3和N2混合气体进行相关的试验.利用线宽为15 MHz,可连续调谐范围为1 cm-1的激光二极管对位于6 548.7 cm-1处的NH3吸收谱线进行快速扫描,采用直接吸收计算的方法测最得到实时气体吸收信号并计算出气体浓度.同时利用非介入式的光信号相关法,通过布置在管道上下游两个探测器探测到的NH3浓度信号问的相关性,计算得到NH3气体从上游到下游的渡越时间,进而计算出气体流速.计算得到的NH2气体浓度值和流速值与流昔计标定值之间相比,其相对误差分别在7%和10%之内.测量系统响应迅速,抗干扰能力强,测量结果重复性好,适用于恶劣的现场测量环境,具有很广的工业应用前景.