宽温紧凑型全量程激光甲烷传感探头设计

	宽温紧凑型全量程激光甲烷传感探头设计
	庞涛 1; 孙鹏帅 1; 张志荣 1; 吴边 1; 夏滑 1; 徐启铭 2
刊名	光子学报
	2020
卷号	49
关键词	Tunable semiconductor laser absorption spectrum Second harmonic Direct absorption Temperature compensation Full-range laser methane sensor 可调谐半导体激光吸收光谱二次谐波直接吸收温度补偿全量程激光甲烷传感器
ISSN号	1004-4213
英文摘要	针对测量动态范围大、室外环境温度变化剧烈等因素,设计了宽温度范围(-40~60℃)紧凑型全量程激光甲烷探头.为减小传感器体积,电路采用层叠结构设计,通过单片机STM32F405实现激光器温度控制、波长扫描调制、数字锁相放大及浓度信息实时反演.电路系统和测量气室封装在仅Φ35 mm× 60 mm的不锈钢外壳内,中间有窗片实现物理隔离,确保本质安全.低浓度时使用波长调制技术,保证探头测量精度和测量下限;高浓度时,使用直接吸收光谱技术,保证量程和线性度.在25℃标准大气压下,低浓度(<2%)测量误差小于±5.00×10~(-4),检出限为2.24×10~(-4),在允许基线校准或者背景扣除的条件下,测量下限可以提高到6.026×10~(-5);高浓度(2~100%)测量误差小于真值的±5%.在-40~60℃环境温度下,分别使用1.2%和20%标准气体进行温度性能测试,最大相对测量误差为-3.3%和-3.15%,完全满足国家相关标准要求,可广泛应用于城市综合管廊、天然气管道及站场泄露监测、煤矿安全预警等场合.
语种	中文
CSCD记录号	CSCD:6841089
内容类型	期刊论文
源URL	[http://ir.hfcas.ac.cn:8080/handle/334002/125856]
专题	中国科学院合肥物质科学研究院
作者单位	1.中国科学院合肥物质科学研究院 2.台湾云林科技大学
推荐引用方式 GB/T 7714	庞涛,孙鹏帅,张志荣,等. 宽温紧凑型全量程激光甲烷传感探头设计[J]. 光子学报,2020,49.
APA	庞涛,孙鹏帅,张志荣,吴边,夏滑,&徐启铭.(2020).宽温紧凑型全量程激光甲烷传感探头设计.光子学报,49.
MLA	庞涛,et al."宽温紧凑型全量程激光甲烷传感探头设计".光子学报 49(2020).