Knowledge Management System of Hefei Institute of Physical Science,CAS
光声光谱技术在多组分气体浓度探测中的应用 | |
其他题名 | Application of Photoacoustic Spectroscopy in Multi-component Gas Concentration Detection |
2017 | |
发表期刊 | 光子学报
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ISSN | 1004-4213 |
摘要 | CO和CH_4气体作为判断变压器运行状态的故障气体,对其浓度的探测在变压器维护中具有重要意义.为了准确探测变压器运行过程中产生的CH_4和CO气体浓度,本文利用光声光谱技术,设计了一套基于宽带光源的多组分气体探测系统,和共振型光声系统相比,该系统中所用的非共振型光声池体积小,易加工,池内各处信号强度相同,降低了对声学信号探测器的安装要求.系统的性能通过对CO和CH_4气体的探测进行评估.首先,从理论上分析了信号强度与调制频率呈反比,然后根据宽带光声系统在不同调制频率下的响应,确定系统的最佳调制频率为22 Hz.在最佳调制频率下,根据温度与待测气体光声信号的关系,对光声信号进行温度补偿,消除温度变化对光声信号的影响,进一步提高了系统的稳定性.最后,通过不同浓度的CH_4和CO气体对系统进行标定.实验表明,温度补偿前后,光声信号随温度的漂移分别为0.023 23V/℃和8.383 48×10~(-5) V/℃,通过对不同浓度CH_4和CO气体的探测,系统的线性度分别达到0.995和0.998 4.在一个大气压下,积分时间为1s时,宽带光声探测系统对CO和CH4气体的探测极限浓度能够达到1μL/L.该系统成本低,线性度好,探测灵敏度符合国标对变压器维护过程中CO和CH4气体的探测要求. |
关键词 | 红外光谱 气体探测 光声光谱 甲烷 一氧化碳 宽带光源 温度补偿 灵敏度 |
收录类别 | CSCD |
语种 | 中文 |
CSCD记录号 | CSCD:6018431 |
引用统计 | |
文献类型 | 期刊论文 |
条目标识符 | http://ir.hfcas.ac.cn:8080/handle/334002/61232 |
专题 | 中国科学院合肥物质科学研究院 |
推荐引用方式 GB/T 7714 | . 光声光谱技术在多组分气体浓度探测中的应用[J]. 光子学报,2017,46. |
APA | (2017).光声光谱技术在多组分气体浓度探测中的应用.光子学报,46. |
MLA | "光声光谱技术在多组分气体浓度探测中的应用".光子学报 46(2017). |
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