基于直接吸收峰峰值标定的气体浓度反演方法研究30
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可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)利用了半导体激光器可调谐和窄线宽的特性,具有高选择性和高灵敏度,可以实现在气体成分复杂、高温等恶劣环境下准确测量CO2。基于TDLAS的扫描波长直接吸收技术(SDAS)是常用的气体浓度反演方法,本文针对扫描波长直接吸收技术反演气体浓度时采用的吸光度积分法需要准确获得频域信息,从而导致系统结构复杂的问题,提出了基于直接吸收峰峰值标定的气体浓度反演方法。首先利用HITRAN2016光谱数据库建立CO2数值仿真模型,并参考电厂尾部烟道内的高温度和高浓度CO2环境,以仿真模型为基础分析了吸收峰峰值随浓度(10~20%)和温度(298~338K)的理论变化规律,然后将理论规律作为建立实际吸收峰峰值浓度标定模型和温度修正曲线的参考依据。通过搭建基于TDLAS的CO2检测实验系统,验证该方法应用于浓度测量的可行性。研究结果显示采用峰值标定法反演得到的CO2浓度相对误差均方值为1.08%,验证了利用吸收峰峰值标定的气体浓度反演方法在高浓度CO2准确测量领域的应用可行性。
邓瑶, 李峥辉, 邹丽昌, 卢志民, 姚顺春, 唐雯, 钟尚文, 林尖. 基于直接吸收峰峰值标定的气体浓度反演方法研究[J]. 激光与光电子学进展, 2021, 58(03): 2.