HFCAS OpenIR
宽温紧凑型全量程激光甲烷传感探头设计
庞涛1; 孙鹏帅1; 张志荣1; 吴边1; 夏滑1; 徐启铭2
2020
Source Publication光子学报
ISSN1004-4213
Abstract针对测量动态范围大、室外环境温度变化剧烈等因素,设计了宽温度范围(-40~60℃)紧凑型全量程激光甲烷探头.为减小传感器体积,电路采用层叠结构设计,通过单片机STM32F405实现激光器温度控制、波长扫描调制、数字锁相放大及浓度信息实时反演.电路系统和测量气室封装在仅Φ35 mm× 60 mm的不锈钢外壳内,中间有窗片实现物理隔离,确保本质安全.低浓度时使用波长调制技术,保证探头测量精度和测量下限;高浓度时,使用直接吸收光谱技术,保证量程和线性度.在25℃标准大气压下,低浓度(<2%)测量误差小于±5.00×10~(-4),检出限为2.24×10~(-4),在允许基线校准或者背景扣除的条件下,测量下限可以提高到6.026×10~(-5);高浓度(2~100%)测量误差小于真值的±5%.在-40~60℃环境温度下,分别使用1.2%和20%标准气体进行温度性能测试,最大相对测量误差为-3.3%和-3.15%,完全满足国家相关标准要求,可广泛应用于城市综合管廊、天然气管道及站场泄露监测、煤矿安全预警等场合.
KeywordTunable semiconductor laser absorption spectrum Second harmonic Direct absorption Temperature compensation Full-range laser methane sensor 可调谐半导体激光吸收光谱 二次谐波 直接吸收 温度补偿 全量程激光甲烷传感器
Indexed ByCSCD
Language中文
CSCD IDCSCD:6841089
Citation statistics
Document Type期刊论文
Identifierhttp://ir.hfcas.ac.cn:8080/handle/334002/125857
Collection中国科学院合肥物质科学研究院
Affiliation1.中国科学院合肥物质科学研究院
2.台湾云林科技大学
First Author Affilication中国科学院合肥物质科学研究院
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GB/T 7714
庞涛,孙鹏帅,张志荣,等. 宽温紧凑型全量程激光甲烷传感探头设计[J]. 光子学报,2020,49.
APA 庞涛,孙鹏帅,张志荣,吴边,夏滑,&徐启铭.(2020).宽温紧凑型全量程激光甲烷传感探头设计.光子学报,49.
MLA 庞涛,et al."宽温紧凑型全量程激光甲烷传感探头设计".光子学报 49(2020).
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