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基于STM32H7A3的频分复用型TDLAS激光驱动系统研制
1
作者 王彪 吴剑星 +4 位作者 吕婉溧 杨银春 廖辉 吴立彬 张瑞 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第4期35-39,共5页
随着气候变化问题日渐凸显,习近平主席作出了碳达峰、碳中和的重要指示,因此对二氧化碳检测的研究具有重要的意义。针对二氧化碳和水汽同时检测的需要,本文设计了一种频分复用型TDLAS激光驱动系统。系统采用STM32H7A3作为主控器,利用其... 随着气候变化问题日渐凸显,习近平主席作出了碳达峰、碳中和的重要指示,因此对二氧化碳检测的研究具有重要的意义。针对二氧化碳和水汽同时检测的需要,本文设计了一种频分复用型TDLAS激光驱动系统。系统采用STM32H7A3作为主控器,利用其内部高级定时器和多通道DAC产生多路幅值频率可调的电压信号,搭配外部V-I转换电路和光纤合束器研制出频分复用型TDLAS激光驱动系统。系统配备FLASH存储芯片和对应的上位机软件,具有灵活设置系统参数、存储加载控制数据并且在断电时保护数据不丢失的功能。经过测试,该系统输出的电流信号波形稳定,频率误差小,可应用于TDLAS系统进行多个激光器的同时驱动。 展开更多
关键词 tdlas 频分复用 电流驱动 STM32H7A3
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基于TDLAS技术的甲烷气体泄漏成像检测 被引量：2
2
作者 李正友 袁明君 +3 位作者 徐洋 杨沅锦 孙思齐 杨炳雄 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第2期48-53,共6页
传统的甲烷气体泄漏检测方法主要以单点测量和红外热成像为主。前者由于测量点密度小且气体易于流动,很难确定泄漏点;后者根据气体云团与周围环境温度差异检测成像,温差较小时,成像对比度低、分辨力弱。根据以上局限性,提出一种甲烷气... 传统的甲烷气体泄漏检测方法主要以单点测量和红外热成像为主。前者由于测量点密度小且气体易于流动,很难确定泄漏点;后者根据气体云团与周围环境温度差异检测成像,温差较小时,成像对比度低、分辨力弱。根据以上局限性,提出一种甲烷气体泄漏成像检测技术。该技术结合TDLAS(Tunable diode laser absorption spectroscopy)遥测技术与激光主动成像方法对气体泄漏区域进行主动探测,然后采用SSIM(Structural Similarity)与混合高斯背景建模法相结合的算法对气体泄漏区域进行提取,实现对甲烷气体泄漏气团的成像检测。实验中对甲烷气体在不同泄漏流量、不同视频记录长度、不同环境下进行了检测。实验表明,该技术可实现对甲烷气体泄漏的主动成像检测,并且成像清晰、检测率高、实时性好、可准确呈现气体泄漏点。 展开更多
关键词 tdlas 甲烷气体泄漏 检测 SSIM 混合高斯背景建模
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TDLAS气体激光遥测高灵敏光电探测电路设计
3
作者 裴梓伊 胡朋兵 +3 位作者 潘孙强 戚海洋 刘素梅 刘东 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期198-208,共11页
针对气体激光遥测光信号微弱、环境因素干扰强等特点,结合波长调制技术,设计和研究了用于TDLAS激光遥测的高灵敏度光电探测电路(Highly Sensitive Photoelectric Detection Circuit,HSPDC)。基于波长调制技术,确定了TDLAS信号噪声抑制方... 针对气体激光遥测光信号微弱、环境因素干扰强等特点,结合波长调制技术,设计和研究了用于TDLAS激光遥测的高灵敏度光电探测电路(Highly Sensitive Photoelectric Detection Circuit,HSPDC)。基于波长调制技术,确定了TDLAS信号噪声抑制方法;采用光电二极管理想模型,分析了光电探测电路的线性响应特性并确定了光电二极管的关键参数;基于级联放大原理设计、仿真并对HSPDC进行测试。结果表明:所设计HSPDC的光功率检测下限为0.11 nW,信号衰减仅为0.79 dB(f=10 kHz),截止频率较现有108 V/A跨阻放大电路高一个数量级,可用于高速调制微弱光信号的探测。搭建了气体激光遥测系统,当调制频率为3 kHz时,激光遥测系统获得了良好的检测性能,检测灵敏度达到88.66 mV/ppm,检测限优于0.565 ppm,线性拟合度R2为0.9996。研究表明,研制的HSPDC光电探测电路具有响应速度快、检测灵敏度高等优点,可集成化,能满足气体激光遥测应用需求。 展开更多
关键词 光电探测 跨阻放大 tdlas 开放光路 激光遥测
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TDLAS在森林可燃物热解气体多组分同步测量中的应用分析
4
作者 郭松杰 王璐鹏 +4 位作者 陈金铮 马云 梁安 卢志民 姚顺春 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期625-631,共7页
森林可燃物热解的研究,对森林火灾预警和控制具有重要意义。森林可燃物热解过程中主要生成CO、 CO_(2)和CH_(4)等含碳气体,这些气体的不断释放容易引发森林火灾并加剧温室效应,快速准确检测这三种组分的浓度有利于火灾早期预警和大气环... 森林可燃物热解的研究,对森林火灾预警和控制具有重要意义。森林可燃物热解过程中主要生成CO、 CO_(2)和CH_(4)等含碳气体,这些气体的不断释放容易引发森林火灾并加剧温室效应,快速准确检测这三种组分的浓度有利于火灾早期预警和大气环境保护。通过频分复用结合可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术准确测量了六种山林树种样品热解气体中CO、 CO_(2)和CH_(4)三种组分的浓度,证明了频分复用-TDLAS技术对森林可燃物热解气体多组分同步测量的适用性。首先,介绍了频分复用-TDLAS技术的基本原理,确定了三种组分互不干扰、且谱线强度适宜的吸收谱线。其次,为了准确反演不同的浓度,对二次谐波(2f)信号和二次谐波/直流(2f/DC)信号的特性进行了研究。通过Simulink仿真的方式,比较了利用2f信号和2f/DC信号反演不同浓度准确性的差异,结果表明2f/DC信号具有更大的线性区间,适用于森林可燃物热解气体中不同浓度组分的测量。最后,利用两支中心波长分别为1 580.0和1 653.7 nm的分布式反馈(DFB)激光器搭建了CO、 CO_(2)和CH_(4)同步测量的实验装置。在900℃管式炉中对六种树种样品进行热解以及热解气体制备,利用Herriott吸收池测量了三种组分的2f/DC信号,通过标准气体建立标定模型获得了热解气体中三种组分的绝对浓度。结果显示,三种组分的2f/DC信号峰值与浓度满足良好的线性关系,线性度大于0.995,且在焦炭气化反应和Boundouard反应的作用下,六种树种样品热解气体中CO浓度明显高于CO_(2)和CH_(4)。通过分析枫香叶样品的光谱,表明在2 s测量时间内,该光谱系统对于CO、 CO_(2)和CH_(4)的最低检测限低于0.008%,灵敏度优于0.005%,满足森林火灾预警的需求。该研究为森林可燃物热解气体多组分同步测量以及森林火灾预警提供了方法参考。 展开更多
关键词 森林火灾 可燃物热解 tdlas 频分复用 同步测量
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基于TDLAS技术气体浓度测量的温度修正方法
5
作者 王婷 韩志洋 +2 位作者 俞跃 王文琴 胡斌 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期208-213,共6页
精确检测气体浓度在大气环境保护、工业生产控制、废气排放监测等领域有着迫切需求。可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)是实现气体浓度精确检测的重要方法,然而温度变化却为浓度精确测量带来较大误差,因而对检测结果进行温度修正是... 精确检测气体浓度在大气环境保护、工业生产控制、废气排放监测等领域有着迫切需求。可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)是实现气体浓度精确检测的重要方法,然而温度变化却为浓度精确测量带来较大误差,因而对检测结果进行温度修正是十分必要的。本文从理论角度出发,阐述了TDLAS技术检测气体浓度的温度影响机理,重点分析并归纳了基于TDLAS技术的气体浓度测量的温度影响修正方法,并展望了其发展趋势。 展开更多
关键词 tdlas 直接吸收 波长调制 浓度测量 温度修正
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基于TDLAS的H_(2)S气体材料表面吸附特性研究
6
作者 金建新 刘威 +3 位作者 宋振明 朱志辉 田冰 彭志敏 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期710-717,共8页
在H_(2)S气体浓度在线监测过程中,因其具有粘附性强的特点,容易发生管线吸附,从而导致测量结果存在偏差,尤其在痕量H_(2)S检测过程中表现最为明显,所以开展H_(2)S气体管线材料表面吸附特性研究尤为必要。本文基于可调谐二极管激光吸收... 在H_(2)S气体浓度在线监测过程中,因其具有粘附性强的特点,容易发生管线吸附,从而导致测量结果存在偏差,尤其在痕量H_(2)S检测过程中表现最为明显,所以开展H_(2)S气体管线材料表面吸附特性研究尤为必要。本文基于可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS),设计并搭建了一套H_(2)S浓度在线测定系统,并对该系统进行了测量性能检验,在此基础上进行了H_(2)S在不锈钢材料表面常温吸附特性探究。实验结果表明,所搭建H_(2)S浓度在线测定系统具有稳定性强、检测限低和灵敏度高的特点,利用此系统可以实现痕量H_(2)S浓度的在线连续测定。经过一系列探究试验,证明了H_(2)S在不锈钢材料表面存在明显且稳定的吸附作用,得出了H_(2)S在不锈钢材料表面的单位面积吸附量在10^(14)(个/cm^(2))量级。实验结果可以为痕量硫化氢在线精准测量提供一定参考。 展开更多
关键词 tdlas H_(2)S 测量系统 材料表面 吸附特性
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基于TDLAS技术的井下多组分气体浓度监测(特邀)
7
作者 申晓良 胡澜夕 +1 位作者 高炎旭 林列 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期107-116,共10页
采用可调谐半导体激光吸收光谱技术分析了气体浓度与谐波强度之间的关系,并设计了多组分气体长距离输送系统对矿山有害气体进行远程实时监控,实现千米外对矿井环境内多种气体的实时浓度监测。在理论推导的基础上,对矿井中可能出现的一... 采用可调谐半导体激光吸收光谱技术分析了气体浓度与谐波强度之间的关系,并设计了多组分气体长距离输送系统对矿山有害气体进行远程实时监控,实现千米外对矿井环境内多种气体的实时浓度监测。在理论推导的基础上,对矿井中可能出现的一氧化碳气体(CO)、二氧化碳气体(CO_(2))、甲烷气体(CH_4)和乙烯气体(C_(2)H_4)四种气体进行了标定,获得了浓度标定曲线及检测下限,检测下限均可达到10^(-4)以下。对甲烷气体标定得到的线性相关系数R达到0.99554,检测下限为2.2×10^(-6),探测的稳定度为0.137%。在矿井应用中,长时间监测结果与矿方所拥有的气体检测系统检测到的数据变化趋势一致,随机抽取样本与第三方检测结果误差在5%以内。该多组分气体监测系统具有准确度高、监测限低和稳定性好等优点,可为矿山气体安全提供可靠的数据支持。 展开更多
关键词 tdlas技术 多组分气体 吸收光谱 煤矿 长距离传输
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基于TDLAS的天然气泄漏范围重构方法
8
作者 曹理想 文耀华 +2 位作者 张伯君 周泽华 业成 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1387-1391,共5页
可调谐半导体激光光谱(TDLAS)技术因其灵出色的灵敏度、精度和抗干扰性的特性,现已被广泛应用于场站天然气泄漏的监测工作。为克服单台TDLAS激光遥测仪无法获得泄漏气体扩散影响范围的局限性,本文提出了一种基于多台TDLAS遥测仪协同的... 可调谐半导体激光光谱(TDLAS)技术因其灵出色的灵敏度、精度和抗干扰性的特性,现已被广泛应用于场站天然气泄漏的监测工作。为克服单台TDLAS激光遥测仪无法获得泄漏气体扩散影响范围的局限性,本文提出了一种基于多台TDLAS遥测仪协同的智能监测方法,通过在不同斜平面内对泄漏气团进行扫查,依据Brianchon定理获得不同斜平面内气体泄漏的外轮廓方程,重构天然气的三维空间泄漏影响区域,实时开展监测与预警。 展开更多
关键词 天然气 tdlas 泄漏监测 Brianchon定理
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基于TDLAS的H_(2)S高温反应特性实验研究
9
作者 王嘉琦 田思迪 +3 位作者 高东波 田志伟 彭志敏 杜艳君 《热力发电》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期162-169,共8页
电站锅炉在低NO_(x)燃烧过程中因锅炉内还原性气氛浓度较高,会产生较多H_(2)S气体。针对H_(2)S因具有易燃、强腐蚀性、剧毒性而可能对火电厂造成多种危害的问题,采用可调谐二极管激光吸收光谱(tunable diode laser absorption spectrosc... 电站锅炉在低NO_(x)燃烧过程中因锅炉内还原性气氛浓度较高,会产生较多H_(2)S气体。针对H_(2)S因具有易燃、强腐蚀性、剧毒性而可能对火电厂造成多种危害的问题,采用可调谐二极管激光吸收光谱(tunable diode laser absorption spectroscopy,TDLAS)方法结合多通池和计算机搭建低气体摩尔分数在线测量系统,实现了对混合气体中摩尔分数在10–6量级H_(2)S的精确在线测量,并利用该测量系统进行了H_(2)S高温反应实验,探究实验温度和混合气体中O_(2)摩尔分数对该反应的影响。实验结果展示了压力为80 kPa、O_(2)摩尔分数为0~5%的条件下,H_(2)S开始发生化学反应的温度随O_(2)摩尔分数变化的变化规律,整体而言,混合气体中O_(2)摩尔分数越高,H_(2)S开始发生化学反应的温度越低。实验结果可以为锅炉烟气中H_(2)S的生成、转化和危害控制提供一定数据基础。 展开更多
关键词 tdlas H_(2)S 在线测量 高温反应 O_(2)摩尔分数
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用于TDLAS气体检测的DFB激光器驱动电路设计 被引量：1
10
作者 徐鹏飞 李炜楠 +1 位作者 陈红岩 叶有祥 《现代电子技术》 北大核心 2024年第2期89-94,共6页
分布反馈(DFB)激光器作为可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术的常用光源之一,在实际应用中应当同时对驱动电流和温度进行控制,以减小出光质量对气体浓度检测结果的影响。为了解决上述问题,文中设计一种高精度激光器驱动电路。由STM32F... 分布反馈(DFB)激光器作为可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术的常用光源之一,在实际应用中应当同时对驱动电流和温度进行控制,以减小出光质量对气体浓度检测结果的影响。为了解决上述问题,文中设计一种高精度激光器驱动电路。由STM32F103RCT6控制AD9834和DAC8560分别产生正弦波和锯齿波信号,对两个信号输入至OP27GS构成的信号叠加电路进行叠加后,输出至由OP27GS、AD8065和IRF520场效应管组成的具有限流功能的压控恒流源电路,将电压信号转变为激光器的驱动电流;同时采用MAX1978温控芯片对激光器进行温度控制。实际测试结果表明,压控恒流源输出电流的最大误差为0.1%,DFB激光器的温度稳定度为0.072%,温度控制精度优于0.01℃。使用3000 ppm的甲烷标准气体进行吸收测试,通过示波器检测光电探测器和锁相放大器的输出波形,可得到稳定的吸收峰和二次谐波,说明所设计电路满足TDLAS检测技术对于DFB激光器驱动的要求。 展开更多
关键词 气体检测 tdlas DFB激光器 驱动电路 压控恒流源 温度控制
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用于TDLAS的半导体激光器温度控制系统设计
11
作者 王泽元 魏志鹏 孙礼朋 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第9期8-13,共6页
由于TDLAS(可调谐激光吸收光谱)技术中半导体激光器工作温度直接影响气体浓度检测准确度。为实现气体浓度高精密检测,采用多级积分分离PID控制算法设计了一种用于TDLAS的半导体激光器温度控制系统。实验结果表明,多级积分分离PID控制算... 由于TDLAS(可调谐激光吸收光谱)技术中半导体激光器工作温度直接影响气体浓度检测准确度。为实现气体浓度高精密检测,采用多级积分分离PID控制算法设计了一种用于TDLAS的半导体激光器温度控制系统。实验结果表明,多级积分分离PID控制算法在提高温度控制系统响应速度、提高系统精度和稳定性、减小超调等方面具有优势。温度控制系统在10℃~40℃温控范围内,温控精度优于±0.03℃,并在148 s内达到设定温度,温控超调量小于2.5%,设计满足TDLAS气体浓度检测要求,为实现气体浓度高精密检测奠定了基础。 展开更多
关键词 tdlas 半导体激光器 温度控制 多级积分分离PID
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基于TDLAS光谱检测原理的变压器油溶乙炔气体自动化监测技术
12
作者 高明 盛吉 +1 位作者 张永杰 朱菁菁 《自动化与仪表》 2024年第10期86-90,共5页
为判断变压器故障类型以及故障的严重程度,保障变压器安全稳定运行,该文提出基于TDLAS光谱检测原理的变压器油溶乙炔气体自动化监测技术。利用分布反馈式(DBF)激光器发射激光信号,通过锁相放大器完成波长调制提取二次谐波信号,经主控模... 为判断变压器故障类型以及故障的严重程度,保障变压器安全稳定运行,该文提出基于TDLAS光谱检测原理的变压器油溶乙炔气体自动化监测技术。利用分布反馈式(DBF)激光器发射激光信号,通过锁相放大器完成波长调制提取二次谐波信号,经主控模块反演计算获取变压器油溶乙炔气体浓度监测结果并传输至上位机。实验结果显示,该技术的乙炔气体浓度监测精度高、稳定性好,变压器油溶乙炔气体浓度监测优势显著。 展开更多
关键词 tdlas 光谱检测 DBF激光器 变压器 油溶气体 自动化监测
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基于中红外TDLAS的SF_(6)、H_(2)S背景下SO_(2)浓度检测
13
作者 程绳 王身丽 +4 位作者 董晓虎 罗浪 王勇杰 时伟君 林磊 《分析仪器》 CAS 2024年第1期52-57,共6页
选择1300~1400cm-1波段作为SO_(2)检测波段,搭建了基于TDLAS技术的实验平台,采用纯SF6与5、25、50μL/L H_(2)S作为背景源,检测获取不同浓度SO_(2)的二次谐波峰值平均值。实验结果表明,在纯SF_(6)背景下,SO_(2)浓度与二次谐波峰值平均... 选择1300~1400cm-1波段作为SO_(2)检测波段,搭建了基于TDLAS技术的实验平台,采用纯SF6与5、25、50μL/L H_(2)S作为背景源,检测获取不同浓度SO_(2)的二次谐波峰值平均值。实验结果表明,在纯SF_(6)背景下,SO_(2)浓度与二次谐波峰值平均值的拟合优度为0.997,不同浓度SO_(2)实验气体验证拟合曲线最大误差为0.653μL/L。在5、25、50μL/L H_(2)S背景下,不同浓度SO_(2)实验气体验证拟合曲线最大误差分别为0.724μL/L、0.821μL/L、1.225μL/L,同时SO_(2)浓度与二次谐波峰值平均值的拟合优度分别达到0.997、0.996、0.995。 展开更多
关键词 tdlas SO_(2)检测 SF_(6)背景 H_(2)S背景 SF_(6)电气设备 中红外光谱
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基于TDLAS技术的海底管道天然气组分监测系统应用研究
14
作者 杨森 高凌霄 +3 位作者 罗茹桂 王长学 张平 高海宾 《广州化工》 CAS 2024年第12期122-125,共4页
首先列举分析了国内外常见水露点监测设备的优缺点,同时结合TDLAS技术优势进行改进,自主研发了基于TDLAS技术的海底管道输送天然气水露点在线实时监检测系统,该系统能实时在线监测CO_(2)、H_(2)S、CH_(4)、H_(2)O含量及水露点值,并且通... 首先列举分析了国内外常见水露点监测设备的优缺点,同时结合TDLAS技术优势进行改进,自主研发了基于TDLAS技术的海底管道输送天然气水露点在线实时监检测系统,该系统能实时在线监测CO_(2)、H_(2)S、CH_(4)、H_(2)O含量及水露点值,并且通过与海上平台取样检测结果相比较,误差在3%范围之内。该系统为海洋石油平台天然气管线的腐蚀评估评价工作以及保障海底管道安全运行提供了一种新的“解题”思路及技术方式。 展开更多
关键词 计量学 tdlas 海底管道 天然气水露点 在线实时监测
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基于TDLAS技术的矿井气体监测系统
15
作者 刘渠 李臣华 +2 位作者 张华声 李群 钟成东 《现代矿业》 CAS 2024年第6期5-8,共4页
在矿井作业中,准确监测和控制有毒、有害及可燃气体的浓度,对于矿工安全作业至关重要。提出一种基于TDLAS技术的矿井气体监测系统,该系统由激光发射单元、光谱分析单元、数据采集与处理单元以及预警与控制单元组成。利用TDLAS技术高选... 在矿井作业中,准确监测和控制有毒、有害及可燃气体的浓度,对于矿工安全作业至关重要。提出一种基于TDLAS技术的矿井气体监测系统,该系统由激光发射单元、光谱分析单元、数据采集与处理单元以及预警与控制单元组成。利用TDLAS技术高选择性和高灵敏度的优势,对特定气体分子的吸收光谱进行精确测量,从而实现对矿井内多种气体组分的快速、准确识别和量化。通过现场测试,该系统能够在复杂的矿井环境中稳定运行,实时监测甲烷、一氧化碳、乙烯等关键气体指标,并通过数据分析及时发出预警信号。 展开更多
关键词 tdlas技术 矿井气体监测 光谱分析
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基于Zynq的TDLAS激光器温度控制系统研究 被引量：1
16
作者 王彪 张瑞 +1 位作者 尹红贺 王志哲 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第10期6-9,共4页
针对使用TDLAS技术检测CO_(2)气体,本文设计了基于Zynq的激光器温控系统。系统选用XILINX-7000系列XC7Z020芯片作为主控单元,利用其独特的PS(Processing System)和PL(Programmable Logic)架构,使用PS端的FPU(floating point unit)进行... 针对使用TDLAS技术检测CO_(2)气体,本文设计了基于Zynq的激光器温控系统。系统选用XILINX-7000系列XC7Z020芯片作为主控单元,利用其独特的PS(Processing System)和PL(Programmable Logic)架构,使用PS端的FPU(floating point unit)进行浮点数据运算,通过Block RAM共享片内数据缓存,使得PL端可以直接获取PS端数据并进行高速PID运算。主控单元通过驱动AD7124-4芯片获得激光器的实时运行温度,将实际温度与目标温度进行高速PID运算后得到TEC驱动信号,改变TEC芯片LT8722的输出电压值,实现对激光器温度的动态调节。经过实际测试,该系统可以稳定、高速的对激光器进行温度控制,控温精度可达到±0.01℃。 展开更多
关键词 tdlas Zynq CO_(2) PID控制
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基于TDLAS技术与小波变换去噪算法的甲烷浓度检测 被引量：9
17
作者 梁承权 吕德深 +1 位作者 朱浩亮 陆晓 《红外技术》 CSCD 北大核心 2023年第2期209-216,共8页
为进一步提高甲烷浓度检测精度,搭建了基于TDLAS(tunable diode laser absorption spectroscopy)技术的甲烷浓度检测实验系统,利用甲烷在波长1653.72 nm处吸收强度很高且可以最大限度消除其他气体干扰的特性,通过提取二次谐波信号实现... 为进一步提高甲烷浓度检测精度,搭建了基于TDLAS(tunable diode laser absorption spectroscopy)技术的甲烷浓度检测实验系统,利用甲烷在波长1653.72 nm处吸收强度很高且可以最大限度消除其他气体干扰的特性,通过提取二次谐波信号实现甲烷浓度检测。然后分别采用heursure硬阈值算法、heursure软阈值算法和sqtwolog固定阈值算法作为小波变换阈值算法,通过分析未去噪及小波变换去噪处理后得到的甲烷吸收信号谱图、甲烷二次谐波信号谱图、甲烷吸收信号的信噪比和均方根误差,优选sqtwolog固定阈值算法作为小波变换阈值算法。不同浓度的甲烷标气线性拟合实验及特定浓度的甲烷标气重复性实验结果表明:通过小波变换(采用sqtwolog固定阈值算法)能有效降低噪声干扰,去噪处理后提取的二次谐波信号与甲烷真实浓度拟合优度R^(2)为0.984,拟合效果更佳。采用TDLAS技术结合小波变换去噪算法,实现甲烷浓度检测的同时也能提高甲烷浓度检测精度。 展开更多
关键词 甲烷浓度检测 tdlas技术 二次谐波信号 小波变换阈值算法 去噪处理
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基于TDLAS的CO_(2)高温高压谱线参数测量研究 被引量：2
18
作者 许江文 王学影 +3 位作者 常海涛 蔡静 梅园园 江文松 《现代电子技术》 2023年第5期104-108,共5页
气体谱线参数的准确性对于应用可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)开展燃烧流场参数的精确测量十分重要。针对目前谱线数据库参数在高温高压环境的不确定性,以主要燃烧产物CO_(2)作为目标气体,开展了CO_(2)高温高压谱线参数测量研究... 气体谱线参数的准确性对于应用可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)开展燃烧流场参数的精确测量十分重要。针对目前谱线数据库参数在高温高压环境的不确定性,以主要燃烧产物CO_(2)作为目标气体,开展了CO_(2)高温高压谱线参数测量研究。设计了耐高温高压气室,在三段管式炉上搭建了一套气体谱线参数高温高压校准装置,以分布反馈式(DFB)半导体激光器作为光源,对中心频率4 988.655 cm-1的CO_(2)吸收光谱进行了测量,获得了373~673 K温度范围内,1~3 atm多个压强下的纯CO_(2)高温高压吸收光谱,经过Voigt线型拟合等数据处理,得到了线强、自展宽系数、温度指数等谱线参数,与HITRAN2016数据库对应的参数进行对比,线强相对误差在-8.6%~-2.4%,线强不确定度约为4.1%,自展宽系数相对误差在-8.8%~2.1%,所测数据对现有的谱线数据库起到了修正和补充。 展开更多
关键词 谱线参数测量 tdlas 耐高温高压气室 参数校准 数据处理 CO_(2)吸收光谱测量 实验装置
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TDLAS直接吸收法温度测量的硬件系统构建 被引量：1
19
作者 石浩男 张丕状 《单片机与嵌入式系统应用》 2023年第8期64-67,共4页
在燃烧场瞬态温度测量中,传统侵入式测量方法存在响应速度慢、精确偏差大等问题,而吸收光谱方法则一直没有合适的硬件系统。针对这类问题,本文基于可调谐半导体吸收光谱技术(TDLAS)完成直接吸收法温度测量的硬件系统构建,以实现对燃烧... 在燃烧场瞬态温度测量中,传统侵入式测量方法存在响应速度慢、精确偏差大等问题,而吸收光谱方法则一直没有合适的硬件系统。针对这类问题,本文基于可调谐半导体吸收光谱技术(TDLAS)完成直接吸收法温度测量的硬件系统构建,以实现对燃烧场温度的检测。搭建实验平台选择中心频率为6807.835 cm^(-1)、7182.9496 cm^(-1)的谱线,以H_(2)O为目标分子,通过MATLAB进行温度测量分析,验证该硬件系统有效可行,可实现燃烧场瞬态温度10%以内的精确测量。 展开更多
关键词 瞬态温度测量 tdlas STM32F103C8T6
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TDLAS技术在天然气泄漏检测中的应用研究 被引量：6
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作者 朱云伟 《管道技术与设备》 CAS 2023年第2期19-22,47,共5页
文中基于TDLAS技术基本原理,将TDLAS技术应用于天然气泄漏检测中,根据不同的应用场景设计固定反射式气体探测设备、旋转云台式气体检测设备、手持式激光气体遥测仪等应用方案,并通过不同种类检测设备的实验对比,结果显示在甲烷浓度较低... 文中基于TDLAS技术基本原理,将TDLAS技术应用于天然气泄漏检测中,根据不同的应用场景设计固定反射式气体探测设备、旋转云台式气体检测设备、手持式激光气体遥测仪等应用方案,并通过不同种类检测设备的实验对比,结果显示在甲烷浓度较低时,激光遥测仪更灵敏。基于TDLAS技术的甲烷激光遥测仪具有响应速度快、无接触测量、检测灵敏度高等优势,能够提高检漏的安全性与检测速度。 展开更多
关键词 tdlas技术 波长调制 天然气泄漏 检测技术
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