国家高技术研究发展计划(2009AA06Z204)
- 作品数：6 被引量：42H指数：5
- 相关作者：高晓明汪磊谈图蔡廷栋王伟兰更多>>
- 相关机构：中国科学院徐州师范大学更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划中国科学院重大科研装备研制项目安徽省自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学机械工程自动化与计算机技术更多>>
- 基于数字频率锁定技术实时探测实际大气中甲烷浓度被引量：10
- 2011年
- 利用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术对气体进行长时间实时监测时,激光器波长的漂移会给测量精度造成较大的影响。为了消除这种影响,利用Lab-VIEW设计的数字比例积分微分(PID)算法和软件数字锁相,将激光频率锁定在待测气体的吸收峰上。采用1.653μm的分布式反馈(DFB)半导体激光器作为光源,结合100 m离散型Herriot吸收池,选择空气中的甲烷作为研究对象,对系统性能进行了测试和分析。结果表明,该系统可以将激光器稳定在±0.001 cm-1范围内,对激光器的漂移起到了很好的抑制作用。系统使用二次谐波测量时1 s积分时间内检测限约为1.8×10-8体积分数,可以满足环境空气中甲烷的长时间监测。该方法可以直接应用于其他痕量气体探测、燃烧诊断等领域。
- 王贵师蔡廷栋汪磊谈图张为俊高晓明
- 关键词：激光技术可调谐半导体激光吸收光谱波长调制
- 中心波长2.33μm附近CO和CH_4分子的同时探测被引量：1
- 2011年
- 采用分布反馈式半导体激光器作为探测光源,结合程长为100m的离散型多通吸收池,采用直接吸收光谱技术,对室温下中心波长2.33μm附近各种低体积分数的CO及混合气体(CO,CH4和N2)的直接吸收光谱进行了测量。选择CO在4 288.289 8cm-1位置的吸收谱线和CH4在4 287.650 15cm-1处的吸收谱线进行痕量探测,在40 698Pa的总压力下,实验测得CO的探测极限为8.15×10-6(信噪比约为216),CH4的探测极限为18.48×10-6(信噪比约为147)。
- 赵辉刘锟蔡廷栋谈图汪磊高晓明
- 关键词：COCH4
- 基于线阵CCD的光谱信号高速数据采集系统设计被引量：8
- 2011年
- 为了满足环境污染检测等工业实际应用的需要,便于系统的集成、降低成本,设计了一个基于FPGA和USB 2.0的线阵CCD光谱信号高速数据采集系统。以FPGA芯片EP2C20Q240作为采集系统的控制核心,USB 2.0芯片CY7C68013A作为数据传输通道与上位机实现通信,通过计算机软件进行光谱采集,并能实时控制CCD的积分时间和采集光谱的平均次数。实验表明:该系统高效、稳定,1 s采集250帧谱图,可广泛应用于CCD光谱的实时快速精确测量。
- 王伟兰谈图汪磊高晓明
- 关键词：线阵CCDFPGAUSB数据采集
- 利用离轴腔增强吸收光谱技术探测实际大气中的二氧化碳被引量：7
- 2012年
- 以1.573μm窄线宽可调谐半导体激光器作光源,结合高精细度光学谐振腔的离轴腔增强吸收光谱技术,选择CO2在6 357.311 6cm-1的吸收谱线,对实际大气CO2分子进行了测量。为了得到更准确的有效方程,对谐振腔吸收程长的标定方法进行了研究,给出了一种简单、实用的标定方法。实验结果表明,高精密度光学谐振腔的有效吸收程长为～1 195.73m,测得实际大气CO2的浓度为～388.3ppm(S/N≈22),最小可探测浓度为17.65ppm。将波长调制技术与OA-CEAS技术结合后,最终将CO2分子的最小可探测浓度提高到0.36ppm(S/N≈1 064)。
- 赵辉王贵师蔡廷栋高晓明
- 关键词：CO2波长调制
- 基于石英音叉增强型光谱技术(QEPAS)的实时探测系统研究被引量：6
- 2012年
- 利用石英音叉增强型光谱技术(QEPAS)结合基于Lab-VIEW设计的数字频率锁定技术建立了一套气体实时探测系统,该方案使用3f信号作为误差反馈信号,将激光器锁定在待测气体吸收峰的中心位置,保证了长时间测量的准确度并且提高了探测效率.实验中采用中心波长位于1.396μm的DFB半导体激光器作为光源,选择常压下空气中的水汽作为研究对象,对系统性能进行了测试,并对影响影响系统探测灵敏度的主要因素进行了分析.实验结果表明,该系统可以将激光器稳定在±0.001 cm^(-1)范围内,对激光器长时间工作时的波长漂移起到了很好的抑制作用,系统的检测限约为1 ppm,该方案可以直接应用于工业气监测、痕量污染物实时测量等领域.
- 王贵师易红明蔡廷栋汪磊谈图张为俊高晓明
- 关键词：波长调制数字PID
- 基于线阵CCD的微型光谱仪的研制被引量：10
- 2011年
- 为了满足环境污染检测等工业实际应用的需要,便于系统的集成、降低成本,研制了基于CCD芯片的微型光谱仪,重点介绍了仪器的光学和电子学设计。光学系统采用了非对称交叉式Czerny-Turner分光结构,使用线阵CCD为光探测元件;电子学设计部分结合单片机智能化控制的特点和复杂可编程逻辑器件时序准确、可编程的优点实现了高效、灵活的光谱数据采集。CCD光谱仪的性能测试表明,该光谱仪光谱覆盖范围为350～780 nm,光谱分辨率达到了0.6 nm,信噪比近500。
- 王伟兰谈图汪磊高晓明
- 关键词：微型光谱仪线阵CCD复杂可编程逻辑器件单片机数据采集
