本文關(guān)鍵詞：一種中紅外差分甲烷檢測(cè)儀的研制

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【摘要】：根據(jù)甲烷(CH4)分子在中紅外波段的吸收特性并利用寬光譜紅外熱輻射光源(IR55),研制了一種基于中紅外吸收光譜技術(shù)的雙通道差分CH4檢測(cè)儀。通過對(duì)雙通道探測(cè)器(3.31μm和3.90μm)輸出的兩路信號(hào)進(jìn)行差分處理,有效抑制了系統(tǒng)噪聲。給出了系統(tǒng)的檢測(cè)原理和結(jié)構(gòu),表征了光源和探測(cè)器的光學(xué)特性。為了提高聚光效率并增大光程,設(shè)計(jì)制作了球面反射鏡開放氣室,其半徑約20cm。配備了16種不同濃度的CH4氣體樣品,開展了氣體標(biāo)定實(shí)驗(yàn),得到了氣體濃度與雙通道信號(hào)幅值電壓的關(guān)系表達(dá)式。誤差實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,對(duì)1 6種氣體樣品的檢測(cè)誤差小于12.4%。對(duì)體積分?jǐn)?shù)為5×10-4的CH4氣體樣品開展的長達(dá)10h的濃度測(cè)量實(shí)驗(yàn)表明,檢測(cè)結(jié)果的相對(duì)波動(dòng)范圍為±10%。對(duì)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì),其標(biāo)準(zhǔn)差為2.06×10-5,進(jìn)而得到該檢測(cè)儀的檢測(cè)下限約為6.18×10-5。
【作者單位】： 吉林大學(xué)電子科學(xué)與工程學(xué)院集成光電子學(xué)國家重點(diǎn)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室吉林大學(xué)實(shí)驗(yàn)區(qū);汕頭大學(xué)工學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 光電檢測(cè) 紅外技術(shù)與應(yīng)用 甲烷(CH)檢測(cè) 氣室優(yōu)化
【基金】：國家自然科學(xué)基金(61307124) 吉林省科技發(fā)展計(jì)劃(20140307014SF) 長春市科技發(fā)展計(jì)劃(14KG022)資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：TH83;TN219
【正文快照】： 1引言甲烷(CH4)是引起瓦斯爆炸和造成溫室效應(yīng)的主要?dú)怏w,研制一種靈敏、可靠的CH4檢測(cè)儀,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)礦井、大氣環(huán)境中的CH4濃度,成為近年的研究熱點(diǎn)[1~6]。目前,用于CH4氣體檢測(cè)的方法有催化燃燒法、氣敏半導(dǎo)體法、光干涉法和紅外檢測(cè)法等。紅外檢測(cè)法即紅外光譜吸收法,具有靈

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本文編號(hào)：591824