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用于离轴积分腔输出光谱的非对称拟合算法设计
1
作者 毛至帅 王坤阳 +3 位作者 徐时清 张军杰 王世锋 郭杰 《中国计量大学学报》 2024年第1期22-27,共6页
目的:研究离轴积分腔光谱技术(OA-ICOS)在实际应用中快速的激光扫描造成吸收谱线非对称,而传统的线型拟合函数无法满足,导致拟合误差大,测量精度低的问题。方法:介绍了一种基于OA-ICOS的非对称拟合算法用于拟合非对称吸收谱线,提升测量... 目的:研究离轴积分腔光谱技术(OA-ICOS)在实际应用中快速的激光扫描造成吸收谱线非对称,而传统的线型拟合函数无法满足,导致拟合误差大,测量精度低的问题。方法:介绍了一种基于OA-ICOS的非对称拟合算法用于拟合非对称吸收谱线,提升测量精度。该算法从OA-ICOS的原理出发分析导致谱线非对称的原因,并结合Voigt线型函数引入非对称特征,获得含非对称因子的谱线拟合函数。结果:在实验中,分别设置激光扫描频率为50 Hz、150 Hz、300 Hz时,利用Voigt拟合算法得到的吸收峰中心位置偏移量分别为4×10^(-3) cm^(-1)、4.8×10^(-3) cm^(-1)、6.2×10^(-3) cm^(-1),使用非对称拟合算法得到的吸收峰位置偏移仅分别为2.4×10^(-3) cm^(-1)、2.4×10^(-3) cm^(-1)、1.5×10^(-3) cm^(-1)左右。结论:在快速激光扫描频率下,该算法能够更准确地拟合非对称吸收光谱信号,从而提高了拟合精度。 展开更多
关键词 积分腔输出光谱技术 离轴入射 谱线非对称 快速激光扫描频率
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基于不同宽带非相干光源的甲烷浓度测量研究
2
作者 王禹涵 王坤阳 +3 位作者 徐时清 张军杰 王世锋 郭杰 《中国计量大学学报》 2024年第1期53-57,128,共6页
目的:研究非相干宽带腔增强吸收光谱(IBBCEAS)技术中所应用的不同类型宽带光源的性能差异对系统输出信号的影响。方法:搭建了直径2.54 cm,长30 cm的气池,通入体积分数为99.99%的甲烷气体,分别采用非相干宽带卤素光源和超连续谱光源入射... 目的:研究非相干宽带腔增强吸收光谱(IBBCEAS)技术中所应用的不同类型宽带光源的性能差异对系统输出信号的影响。方法:搭建了直径2.54 cm,长30 cm的气池,通入体积分数为99.99%的甲烷气体,分别采用非相干宽带卤素光源和超连续谱光源入射气池,通过光纤准直器耦合出射光进入近红外多模光纤,光纤接入近红外光谱仪测量吸收光谱。结果:两种光源的光学密度谱线对比显示超连续谱光源的光学噪声远大于卤素光源,其主要原因为超连续谱光源内部温度控制欠稳定导致输出功率在频域上出现较大波动造成的基线偏移。结论:相较于卤素光源,超连续谱光源具有光功率高,空间相干性好等诸多优点,但由于温度控制原因所导致的光功率输出不够稳定,导致该光源在IBBCEAS系统中的应用受到一定限制。 展开更多
关键词 非相干宽带腔增强吸收光谱技术 超连续谱光源 甲烷浓度检测 矿井安全
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基于TDLAS技术的大气痕量CO监测研究与应用 被引量：2
3
作者 冯亚楠 刘立富 +5 位作者 梁绍昌 沈洋 吴强 付丽丽 黄帅 冯雨轩 《中国计量大学学报》 2023年第3期379-388,共10页
目的:大气环境中一氧化碳(CO)浓度的变化会影响大气循环和人的身体健康,需要准确监测环境中CO浓度的变化。方法:基于可调谐半导体激光吸收光谱(tunable diode laser absorption spectroscopy,TDLAS)技术结合中红外带间级联激光器(interb... 目的:大气环境中一氧化碳(CO)浓度的变化会影响大气循环和人的身体健康,需要准确监测环境中CO浓度的变化。方法:基于可调谐半导体激光吸收光谱(tunable diode laser absorption spectroscopy,TDLAS)技术结合中红外带间级联激光器(interband cascade laser,ICL),研制了一种新型环境CO气体监测系统。结果:成功搭建CO监测系统,并进行CO气体浓度监测实验。实验室中测量0~2000 nmol/mol微量CO,得到系统线性误差为0.31%F.S.,线性相关系数R达到0.99999,检出限为3.46 nmol/mol。在南京某环境监测空气站与基于非色散红外吸收光谱技术的AM-5300分析仪对比测量,两者数据拟合相关系数为0.964582,数据变化趋势吻合。结论:我们研制的监测系统具有测量准确度高、检出限低和稳定性好等优势,可为环境监测提供可靠的数据支持。 展开更多
关键词 光谱学 激光吸收光谱 大气环境 一氧化碳监测
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废液再生型COD_(Cr)分析仪的研制及试验方法研究
4
作者 范仲全 唐怀武 +4 位作者 周磊 魏澜 许涛 付聪 万永杰 《自动化仪表》 CAS 2023年第4期102-105,共4页
针对重铬酸钾法检测水中化学需氧量(COD)产生的废液会造成环境污染的问题,设计并开发了一款可实现COD废液再生及循环利用的新型COD_(Cr)分析仪(CODet-5000型)。首先,通过向COD_(Cr)废液中加入氧化剂来氧化Cr^(3+),以提高Cr^(6+)的浓度... 针对重铬酸钾法检测水中化学需氧量(COD)产生的废液会造成环境污染的问题,设计并开发了一款可实现COD废液再生及循环利用的新型COD_(Cr)分析仪(CODet-5000型)。首先,通过向COD_(Cr)废液中加入氧化剂来氧化Cr^(3+),以提高Cr^(6+)的浓度、减小空白的吸光度。然后,采用蒸馏浓缩的方式提高废液的酸度,并过滤不溶性物质。最后,将得到的再生液作为COD_(Cr)分析仪测量所需的消解液循环使用,从而实现环境零污染。试验结果表明,该分析仪测量时具有较好的重复性和稳定性,所得数据示值误差在允许范围内。该分析仪的研制为常规COD_(Cr)分析仪实现废液循环利用、环境友好等目标提供了参考,并在环境监测仪表开发领域有着十分重要的意义,具有广阔的应用前景和市场潜力。 展开更多
关键词 环境监测 化学需氧量 COD_(Cr)分析仪 废液再生 循环利用 蒸馏浓缩 在线分析
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济南市固定污染源CO_(2)在线监测系统比对监测解析
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作者 耿晔 张文帅 +5 位作者 闫学军 张福全 谢勇 周城 殷保军 葛浩 《环境科技》 2023年第4期58-63,共6页
分别对不同行业、不同测量原理的固定污染源CO_(2)在线监测系统开展设备性能测试和准确度手工监测比对试验。结果表明,TDLAS法、FTIR法和NDIR法CO_(2)在线监测设备系统响应时间、示值误差、24 h零点漂移和量程漂移均满足相关考核要求,... 分别对不同行业、不同测量原理的固定污染源CO_(2)在线监测系统开展设备性能测试和准确度手工监测比对试验。结果表明,TDLAS法、FTIR法和NDIR法CO_(2)在线监测设备系统响应时间、示值误差、24 h零点漂移和量程漂移均满足相关考核要求,设备运行稳定。当待测烟气中φ(CO_(2))<7%时,碳素企业焙烧炉点位NDIR法和FTIR法CO_(2)手工监测设备比对结果准确度绝对误差分别为0.03%和0.08%;φ(CO_(2))在7%~14%时,生活垃圾焚烧企业焚烧炉点位NDIR法和FTIR法准确度相对误差分别为28.48%(超差1.22倍)和2.11%,火力发电企业燃煤锅炉点位NDIR法和FTIR法准确度相对误差分别为10.81%和11.22%。NDIR法手工监测设备操作简便适用于中低温中低湿的稳定工况,FITR法手工监测设备在高温高湿的复杂烟气测量环境中更有优势。 展开更多
关键词 二氧化碳 比对监测 傅立叶变换红外光谱法 在线监测 可调谐半导体激光吸收光谱法
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