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便携式激光甲烷检测仪的构成

来源: 发布时间:2022-11-11 1024 次浏览

便携式激光甲烷检测仪同时结合长光程吸收气室,利用小波去噪技术的“多尺度、多分辨分析”能力对气体吸收传感信号进行去噪处理。首先建立了一种甲烷遥测系统,通过仿真优化了小波去噪的相关参数,并分析了基于经验模态分解的小波去噪方法的效果;

提高仪器检测灵敏度。该痕量甲烷气体检测仪低检测限达到了1.4μmol·mol-1,谐波波形对称性良好。直接光谱吸收检测原理本甲烷气体检测仪采用近红外DFB激光器,结合差分吸收光谱技术,对痕量浓度甲烷进行检测。近红外DFB激光器在1.654μm谱线附近的发光谱带。首先,采用恒定DFB激光器注入电流,调节其工作温度,获得甲烷在近红外的佳吸收谱线1.654μm。然后,恒定其工作温度,调节注入电流改变其发光强度,从而对痕量甲烷气体浓度进行检测.光路结构与配气系统如图2所示,从激光器发出的光经过光纤连接器进入光学系统。为了减少光传播中发生的反射损耗,采用光隔离器只允许光进行单向传播,并对光的能量由于采用的DFB激光器发光光谱中心波长为1.654μm,为了提高甲烷气体浓度检测下限,采用180次全反射结构,有效光程为76m的herriott气室。在配气方式上,出于精度考虑,选择了动态配气的方式。当接在气室上的压力计读数稳定后,此时表明气室内部接近真空,开启待测气体气瓶与氮气瓶的阀门,过几分钟后,旋转气室左侧的阀门关闭真空泵连接口,使气体自然外排。待气室上的压力表读数再一次稳定时,表明气室内部的气体混合比已经稳定。通过连接在三通上的两个流量计(虚线框内)来确定N2与待测气体的混合比例。

便携式激光甲烷检测仪差分吸收法公式的推导近红外DFB激光器激射光束经分束器分为能量为1;1的两条光束,其中一条光束经过herriott气室照射到探测器从可以看出,当被测甲烷气体浓度小于0.1%,检测误差大值为-0.65‰。当浓度大于0.1%时,测量误差为±3.5‰。2.4检测稳定性实验中,电子元器件的白噪声1/f噪声和粉红噪声的存在严重影响了本系统的检测稳定性。为了评估噪声对甲烷气体浓度的检测稳定性造成的影响,配备了浓度为0.1%和20%的甲烷气体样品,并分别展开了24h的甲烷气体浓度检测实验。

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