TDLAS CO气体浓度检测模拟现场实验

TDLAS CO气体浓度检测模拟现场实验 —2017年6月7日

产品特点以及应用

TDLAS技术介绍：
TDLAS是 Tunable Diode Laser Absorption  Spectroscopy 的简称，中文翻译为可调谐半导体激光吸收光谱。可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是利用二极管激光器波长调谐特性，获得被测气体的特征吸收光谱范围内的吸收光谱，从而对污染气体进行定性或者定量分析。

TDLAS与传统测量方法性能对比：

测试系统包含元器件：
TDLAS系统控制箱（主要包括1567nmDFB碟型激光器及其驱动、锁相放大解调板），长光程气体吸收池（23m）,铟镓砷光电探测器，标准浓度的CO样气,其他所需连接器件和显示器件;

上位机软件参数设置：

一． 实验系统概述

图1试验系统

图2发射端

图3接收端

一． 实验条件

气温：28℃

气体压力：常压

光程：23m

CO浓度值：1%、2%、3%、4%激光器扫描电流：70-120mA

调制频率：5000Hz

信号放大倍率：2.5

测量灵敏度：100mV

信号相位差：0°

二． 实验步骤

1. 按照图1连接好实验系统，打开示波器；

2. 使用激光光纤测试笔调节光路，使得激光光束穿过吸收池后打在InGaAs探测器中心位置；

3. 打开激光器，按照“二. 实验条件”中的激光器设置进行设置，然后开启激光器；

4. 使用微压计测定管道内流速，然后计算出需要的CO流量（初始工况为1%），调节Alicat流量计至相应读数

5. 调节示波器至合适位置，开始记录读数；

6. 将Alicat流量计分别按照2%、3%、4%的浓度计算值进行设置，每次调节后等待30s左右，读取示波器的电压峰值，并记录；

7. 测量完成后，关闭相应仪器；

8. 处理数据，分析结果。

三． 实验结果

图4. 未通CO是使用直接测量法测到的扫描电压信号，证明激光确实通过23m的吸收距离进入了探测器，且整个光路正常

图5. 通入1%的CO后使用直接测量法测到的电压信号，与图4相比可以发现存在明显的CO吸收峰，可以采集二次谐波信号

线性拟合的结果如图11所示

图11 线性拟合结果

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注：该产品未在中华人民共和国食品药品监督管理部门申请医疗器械注册和备案，不可用于临床诊断或治疗等相关用途