基于特征吸收光谱的甲烷气体浓度静态检测方法研究

【摘要】：根据甲烷气体的吸收光谱设计了井下甲烷实时检测系统。在分析甲烷气体对应的特征光谱吸收波长的基础上,采用静态傅里叶变换干涉具和线阵CCD探测器,在对干涉条纹进行傅里叶变换后得到光谱信息,从而求出各波长上的光强衰减量。通过仿真实验,计算了瓦斯浓度关于光源光强、出射光强的函数关系,选择了10mW的激光器。根据比尔-朗伯定理及浓度程长积公式,给出了甲烷浓度的表达式,检测系统的最小探测浓度为0.02%,可满足井下甲烷浓度0%～5%的范围及0.10%的精度要求。实验证明,采用傅里叶变换光谱分析法求解甲烷浓度可达到井下实时监测的要求。 【作者单位】： 中山职业技术学院;
【关键词】： 光谱探测 甲烷气体浓度 实时检测 静态傅里叶变换
【基金】：国家自然科学基金(60378019)
【分类号】：TD712.3
【正文快照】： 0引言瓦斯爆炸是矿难事故[1,2]的主要原因,井下瓦斯浓度超限且不能及时报警是影响井下安全生产的主要原因。瓦斯的主要成分是甲烷,许多科研机构都在致力于甲烷浓度实时检测方法的研究,主要的检测方法有:半导体气敏传感器法、热催化法、热传导法和光谱测量法。半导体气敏传感

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