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激光甲烷气体检测仪信号处理系统

来源: 发布时间:2022-06-27 493 次浏览

甲烷气体检测仪将浓度为100ppm的甲烷标准气通入多通池气室内,观测不同调制幅度下二次谐波信号的幅度。可以看出,当二次谐波信号的幅值达到大时,调制深度为0.22cm-1,对应的调制信号幅度为150mV,对应的调制深度约为调制深度优化为了优化传感器的性能,我们需要确定佳的调制深度,从而优化得到二次谐波幅值达到大时的调制信号幅度。将浓度为100ppm的甲烷标准气通入多通池气室内,观测不同调制幅度下二次谐波信号的幅度,如图4所示。可以看出,当二次谐波信号的幅值达到大时,调制深度为0.22cm-1,对应的调制信号幅度为150mV,对应的调制深度约为据采集模块和LabVIEW信号处理系统。采用的激光器温控和驱动模块。TED200C和LDC202C。通过LabVIEW产生锯齿波和正弦波的信号来驱动DFB激光器发出探测光信号,光束进入多通池后被气体吸收,多通池内置探测器直接输出电信号,经放大后被数据采集卡(型号:USB6211,美国NI公司)采集,后使用LabVIEW软件进行数据处理/有效吸收光程为了验证多通池气室的有效吸收光程,向气室内通入浓度为80ppm的标准甲烷气体,同时使用LabVIEW软件采集经过气体吸收后的信号,系统压力为1atm。图中黑色实线为多通池内80ppm的CH4气体的直接吸收信号(定义为I),对其进行线性拟合得到的背景信号(定义为I0)红色实线所示。通过归一化处理,得到的吸光度曲线。由图可知,在上述参数条件下得到的吸光度约为0.047。同时,使用HITRAN数据库对此实验条件下的气体吸光度做了模拟仿真(有效光程:1600cm,气压:1atm,甲烷气体浓度为80ppm,计算得到的吸光度曲线(b)虚线所示。

甲烷气体检测仪二者实现了较好的吻合,从而验证了该多通池的有效吸收光程。实验结果及讨论、二次谐波信号使用Environics公司的4000型配气系统配备了浓度为10-90×10-6的甲烷气体,浓度间隔10×10-6。实验中激光器的温度设置为17℃,施加的扫描信号幅值为2.325-3.525V、频率为10Hz,施加的调制信号幅值为0.15V、频率为5kHz,通入气体气体标定实验针对每种浓度的气体样品,分别测量5分钟。得到的二次谐波信号幅值随标定时间的变化曲线。

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