基于TDLAS的氣相過氧化氫濃度測量技術(shù)的研究.pdf

1、近年來，氣相過氧化氫應用于殺菌消毒的場景越來越廣泛，但是目前缺乏對氣相過氧化氫有效的在線檢測手段。本文基于可調(diào)諧半導體激光吸收光譜(TDLAS)原理進行了氣相過氧化氫傳感系統(tǒng)的研究。
　　TDLAS測量原理的理論基礎是Beer-Lambert定律，本文第二章重點介紹了該定律的物理意義，對波長調(diào)制技術(shù)進行了理論闡述，了解了利用二次諧波信號反演出氣體濃度值。介紹了利用HITRAN數(shù)據(jù)庫查詢氣體吸收峰的方法。
　　利用TDLAS原

2、理進行氣體濃度檢測的一個重點問題是確定目標氣體的吸收譜線。由于高精度分子躍遷吸收數(shù)據(jù)庫中尚未更新氣相過氧化氫在近紅外波段的吸收譜線數(shù)據(jù)，本實驗的難點之一便是尋找氣體在近紅外波段的吸收峰。結(jié)合文獻調(diào)研和電流、溫度調(diào)節(jié)的辦法，本文實驗成功找到了目標氣體的一個較強吸收吸收峰。
　　在找到氣相過氧化氫的吸收峰之后，實驗的另一個重點內(nèi)容便是編程處理得到的實驗數(shù)據(jù)。本文實驗基于LabVIEW給出了具體的處理程序，通過GPIB控制鎖相放大器時序

3、采集二次諧波信號和一次諧波信號，將實時采集到的二次諧波與一次諧波信號相除并扣除背景噪聲，所得信號的吸收峰的值即為實驗得到的相對濃度值。
　　實驗還研究了初始時刻信號的穩(wěn)定性、以及濕度對實驗測量的影響，驗證了TDLAS系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且給出了濕度影響的解決辦法。最后通過多臺電化學傳感器同時測量的方法標定TDLAS相對濃度值，給出了實驗系統(tǒng)的擬合多項式，得到系統(tǒng)精度為25ppm，探測范圍為100-1500ppm，靈敏度為1543ppm