小型化燃煤電廠逃逸氨氣激光測量儀
關(guān)鍵詞：光譜學 氨氣激光測量儀 可調(diào)諧激光光譜 模擬鎖向放大器 波長調(diào)制
摘要：為了準確測量高溫下逃逸氨的體積分數(shù),采用可調(diào)諧半導體激光吸收光譜技術(shù)、波長調(diào)制光譜技術(shù)(WMS)和長光程技術(shù),開發(fā)了一套高溫小型化的逃逸氨氣測量儀;為了減小逃逸氨氣的吸附效應(yīng)和提高探測靈敏度,研制了新型高溫長光程樣品吸收池。在前期研制的激光驅(qū)動模塊基礎(chǔ)上,采用74HC4046鎖相環(huán)芯片作為可調(diào)正弦調(diào)制信號源,以EPM7064為移相和倍頻邏輯控制芯片,同時采用兩片AD630作為一次解調(diào)(WMS-1f)和二次解調(diào)(WMS-2 f)同步解調(diào)乘法器,實現(xiàn)了吸收信號的1 f和2f同步解調(diào)。此外,以STM32F429為主控制器,將解調(diào)濾波后的信號輸入到AD7606進行模數(shù)轉(zhuǎn)換,并進行數(shù)字濾波和體積分數(shù)的反演。結(jié)果表明,氨氣體積分數(shù)與WMS-1f幅值、WMS-2f幅值以及同步解調(diào)WMS-2 f/WMS-1 f歸一化幅度值的線性擬合系數(shù)分別為0.998,0.997以及0.998;Allen方差表明在優(yōu)化時間228s時,其測量的體積分數(shù)最低為0.496×10-6,在體積分數(shù)為20×10-6~100×10-6范圍內(nèi)測量誤差小于±2%。該測量儀可以為燃煤電廠氨逃逸的高溫測量提供高精度的原始數(shù)據(jù)。
激光技術(shù)雜志要求:
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