导读:本文包含了可调谐激光吸收光谱技术论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:开放光路,反射式,自适应瞄准,TDLAS
可调谐激光吸收光谱技术论文文献综述
宫卫华[1]（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[2]（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[3]（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）
杨玉新,刘海波,张英,刘晓波,宋天斌[4]（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）
聂伟,许振宇,阚瑞峰,阮俊,姚路[5]（2018）在《可调谐二极管激光吸收光谱技术测量低温流场水汽露点温度》一文中研究指出露点温度是表征气体状态的一个重要参数,针对低温环境的低露点温度精确、快速、连续、原位测量的迫切需要,提出了可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术对水汽露点温度测量的方案。首先与安徽省气象局的冷镜式露点仪一起对比测量标准温湿度箱内的露点温度,验证波长为1 381nm的TDLAS系统露点温度测量的可行性及精度,然后结合一套开放式的测量装置,进行低温度环境(最低温度100K)水汽露点温度原位测量。得到了实时的露点温度值,其中TDLAS露点测量结果与冷镜式露点仪测量结果一致性较好(相差小于1K),TDLAS测量的时间分辨率为0.83s,远远快于冷镜式露点仪的时间响应速度。对于更低气体温度的露点测量,获得了与气体温度变化趋势相同的露点温度,同时得到了随着环境温度降低,水汽逐渐趋向饱和的结论。(本文来源于《光学精密工程》期刊2018年08期）
聂伟,阚瑞峰,杨晨光,陈兵,许振宇[6]（2018）在《可调谐二极管激光吸收光谱技术的应用研究进展》一文中研究指出随着半导体激光器的发展,可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术有了巨大的进步,应用领域迅速扩大。已经有超过1000种TDLAS仪器应用于连续排放监测以及工业过程控制等领域,每年全球出售的TDLAS气体检测仪器占据了红外气体传感检测仪器总数的5%~10%。运用TDLAS技术,已经完成了几十种气体分子的高选择性、高灵敏度的连续在线测量,实现了不同领域气体浓度、温度、流速、压力等参数的高精度探测,为各领域的发展提供了重要的技术保障。本文综述了TDLAS技术气体检测的原理以及最近的应用研究进展,主要从大气环境监测、工业过程监测、深海溶解气体探测、人体呼吸气体测量、流场诊断以及液态水测量六个应用领域进行介绍。(本文来源于《中国激光》期刊2018年09期）
吴静静[7]（2018）在《基于可调谐激光吸收光谱技术的温度测量方法研究》一文中研究指出燃烧诊断中,测量参数主要包括燃烧温度和气体产物的浓度。对高温燃烧环境中这两个参数的测量研究具有重要的意义。目前,激光光谱法作为先进的测量技术,能够实现快速、非接触,多组分多参量同时测量。本文采用可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)技术对燃烧环境的温度测量进行研究。对气体分子吸收光谱理论和测温方法、谱线对选取、设计系统并实验进行四位一体的研究。为验证TDLAS理论测温的可行性及工程化应用提供有力支持。测温理论方面,介绍气体吸收谱线的线强度和线型等相关理论。详细分析TDLAS技术测温的不同方法,并给出对应的温度反演算法。研究直接吸收和波长调制方法测温模型,对比两种方法优缺点,确定采用波长调制法来测量二次谐波信号反演温度值。特征谱线对选取方面,利用程序软件提取光谱参数数据,设计详细的吸收谱线对选择方案,确定燃烧场温度检测中可采用多分子谱线对的方法进行温度测量。进行吸收线型模拟,选出H_2O水分子和CO_2气体分子对应的谱线对。通过数据模拟,分析所选谱线对的测温上限和灵敏度。系统构建设计方面,结合谱线对的选择结果及系统分析,选取符合的器件型号,并对激光器和探测器等主要仪器进行参数分析及性能测试。通过调制测试实验,选定适合的调制参数。初步实验论证方面,通过设计以CO_2分子为目标分子对燃烧炉的环境温度进行测量实验,并提出用实验标定的方式计算双谱线测温算法中的调制系数值。通过与K型热电偶测温结果对比,总结和分析测温过程的不确定性因素,初步验证TDLAS技术测温的可行性。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2018-03-01）
李丽芬,张秋菊,邵泽军[8]（2018）在《基于可调谐激光吸收光谱技术的大气环境检测仪》一文中研究指出为了提高大气环境监测中激光传感器网络的区域覆盖度,实现无盲区检测,提出一种基于激光传感器输出波束自适应集成的大气环境检测技术。首先构建用于大气环境检测的激光传感器网络节点优化部署模型,对激光传感器采集的大气污染数据进行信息融合处理,以融合后的数据构建信息流输入到传感器网络中,然后采用波束自适应集成方法进行信息过滤和成分分析,构建检测统计量和判决准则,实现大气环境有效检测。最后进行实际环境检测分析,结果表明,采用该方法进行大气环境检测,准确检测概率和区域覆盖度较高。(本文来源于《激光杂志》期刊2018年02期）
康青,王云波,刘晨阳,杨伟宏,董刘立[9]（2018）在《可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术在冻干机中的应用方案研究》一文中研究指出冷冻干燥是一种低温低压下在封闭环境中除去水分的药品生产工艺,工艺条件要求较高。可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术是一种气体在线监测技术,具有灵敏度高、抗干扰、易于调谐等诸多优点,可将其运用于冻干机中,在药品生产过程中通过监测水蒸气的升华速率以判断两次干燥过程的终点,提升药品质量。现论述了冷冻干燥和TDLAS的一般原理以及国内外近阶段对TDLAS的研究成果,探讨了将两者结合的可行性,分析了运用TDLAS技术监测水蒸气的优势和难点,并设计出了监测方案。(本文来源于《机电信息》期刊2018年02期）
李玫仪[10]（2018）在《可调谐激光吸收光谱技术对烟气脱硝中污染物的监测研究》一文中研究指出准确在线测量烟气脱硝过程中氨逃逸和氮氧化物的浓度,可以帮助监测脱硝装置运行状况、随时调整喷氨量并控制氨气的空间喷射角度以进一步降低脱硝装置出口氮氧化物和氨逃逸浓度。本文主要针对高温低浓度一氧化氮在线实时监测的难题,利用可调谐激光吸收光谱测量技术和波长调制的方法,开展了针对测量对象和电厂SCR脱硝装置测量环境的理论研究和实验室的试验验证,并在燃煤流化床机组搭建试验系统实现了氨逃逸与一氧化氮的同时在线监测,为进一步推广应用奠定了基础。考虑到测量系统低浓度高精度的要求,首先选择位于5.19μm处的中红外吸收谱线作为NO测量谱线,搭建了由相应的中红外激光器组成的试验系统。然后探究调制电流的变化对二次谐波信号(主要考虑信噪比和线性相关系数)的影响,进一步选取最佳调制电流,对低浓度一氧化氮(低于20ppm)进行测量,并对测量结果进行评价。同时考虑到温度变化对二次谐波峰值的影响,在200-500℃波动范围内考察了二次谐波信号的变化情况,并通过对不同温度下的二次谐波峰值进行叁次多项式拟合,得到温度修正公式。接着在实验室中比较了不同温度下相同浓度一氧化氮气体在利用拟合公式修正前后的测量结果,初步确定了所得修正公式的可靠性。最后设计了同时测量氨逃逸和一氧化氮浓度的波长调制系统。在现场测量中,对嘉兴某电厂一循环流化床机组SCR尾部烟道氨逃逸和一氧化氮浓度进行同时监测,在喷氨水流量在30%-120%变化时对比了所得氨逃逸和一氧化氮浓度的变化情况与电厂测得的数据并分析了不一致的原因。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-01-15）
可调谐激光吸收光谱技术论文开题报告
（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：
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.
（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技术论文参考文献
[1].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
[2].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
[3].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
[4].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
[5].聂伟,许振宇,阚瑞峰,阮俊,姚路.可调谐二极管激光吸收光谱技术测量低温流场水汽露点温度[J].光学精密工程.2018
[6].聂伟,阚瑞峰,杨晨光,陈兵,许振宇.可调谐二极管激光吸收光谱技术的应用研究进展[J].中国激光.2018
[7].吴静静.基于可调谐激光吸收光谱技术的温度测量方法研究[D].哈尔滨理工大学.2018
[8].李丽芬,张秋菊,邵泽军.基于可调谐激光吸收光谱技术的大气环境检测仪[J].激光杂志.2018
[9].康青,王云波,刘晨阳,杨伟宏,董刘立.可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术在冻干机中的应用方案研究[J].机电信息.2018
[10].李玫仪.可调谐激光吸收光谱技术对烟气脱硝中污染物的监测研究[D].浙江大学.2018