基于TDLAS技術(shù)的吸入便攜式甲烷探測(cè)儀研制
關(guān)鍵詞：光譜學(xué) 可調(diào)諧半導(dǎo)體激光 吸收光譜 甲烷
摘要：為了滿足城市管網(wǎng)日常維護(hù)中對(duì)甲烷(CH4)泄漏檢測(cè)的需求,研制了一種基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜(TDLAS)技術(shù)的吸入便攜式CH4探測(cè)儀,其重量?jī)H為1.4 kg,體積為22 cm?10 cm?10 cm。儀器內(nèi)部采用中心波長(zhǎng)為1654 nm的分布反饋式激光器作為光源,集成了物理基長(zhǎng)8.5 cm、有效光程2.25 m的光學(xué)多通池。系統(tǒng)基于STM32F405單片機(jī)控制激光器產(chǎn)生穩(wěn)定的調(diào)制激光,配合信號(hào)采集處理單元實(shí)現(xiàn)對(duì)吸收信號(hào)的采集,并利用數(shù)字鎖相放大器提取信號(hào)中的二次諧波分量,反演得到待測(cè)氣體濃度。對(duì)探測(cè)儀進(jìn)行標(biāo)定和穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn),結(jié)果表明二次諧波信號(hào)幅值與氣體濃度有良好的線性關(guān)系,系統(tǒng)測(cè)量精度為?3.05%,儀器的最小可探測(cè)極限為0.88 ppm,其精度與便攜性滿足實(shí)際檢測(cè)需求。
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