二氧化硫检测仪光源系统的优化设计 
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Optimization Design of Light Source System for Sulfur Dioxide Detector
河北工程大学机械与装备工程学院, 河北 邯郸 056038
图 & 表
图 1. 单气室结构图
Fig. 1. Single air chamber structure
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图 2. 双气室结构图
Fig. 2. Double air chamber structure
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图 3. 光路3D外形图
Fig. 3. 3D layout of light path
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图 5. 优化后光路3D外形图
Fig. 5. Optimized 3D layout of optical path
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图 6. 优化后点列图
Fig. 6. Optimized spot diagram
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图 7. 单气室结构探测视图
Fig. 7. Detection view of single air chamber structure
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图 8. 双气室结构探测视图
Fig. 8. Detection view of double air chamber structure
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图 9. 新系统光路探测视图
Fig. 9. Detection view of optical path of new system
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图 10. 气室结构
Fig. 10. Gas chamber structure
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表 1光源系统透镜数据表
Table1. Data sheet of lenses in light source system
| Surface type | Radius of curvature /mm | Thickness /mm | Material | Half diameter /mm |
|---|
| Standard surface 0 | 0.000 | 0.000 | - | 0.000 | | Standard surface 1 | 0.000 | 25.000 | - | 12.700 | | Standard surface 2 | 20.000 | 9.600 | Silica | 12.700 | | Standard surface 3 | 0.000 | 10.000 | - | 12.700 | | Standard surface 4 | 20.000 | 10.260 | Silica | 12.700 | | Standard surface 5 | -20.000 | 25.000 | - | 12.700 |
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表 2改进后光源透镜数据表
Table2. Data sheet of improved light source lenses
| Surface type | Radius of curvature /mm | Thickness /mm | Material | Half diameter /mm |
|---|
| Standard surface 0 | 0.000 | 0.000 | - | 0.000 | | Standard surface 1 | 0.000 | 25.000 | - | 12.700 | | Standard surface 2 | 20.000 | 9.600 | Silica | 12.700 | | Standard surface 3 | 0.000 | 10.000 | - | 12.700 | | Standard surface 4 | 0.000 | 1.000 | Absorb | 12.700 | | Standard surface 5 | 0.000 | 10.000 | - | 12.700 | | Standard surface 6 | 20.000 | 10.260 | Silica | 12.700 | | Standard surface 7 | -20.000 | 25.000 | - | 12.700 |
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表 3相同二氧化硫浓度测试对比数据
Table3. Comparison of data obtained by tests with the same sulfur dioxide concentration
| Sulfur dioxideconcentration /(mg·m-3) | Traditional optical path | Improve system | | | |
|---|
| Sulfur dioxide detectionconcentration /(mg·m-3) | | | | Error value /% | Sulfur dioxide detectionconcentration /(mg·m-3) | Error value /% |
|---|
| 1.523 | 1.493 | 1.97 | 1.512 | 0.72 | | 1.498 | 1.64 | 1.506 | 1.12 | | 1.495 | 1.83 | 1.509 | 0.92 | | 15.386 | 15.091 | 1.92 | 15.254 | 0.86 | | 15.135 | 1.63 | 15.238 | 0.96 | | 15.129 | 1.67 | 15.244 | 0.92 | | 50.981 | 50.103 | 1.72 | 50.532 | 0.88 | | 49.982 | 1.96 | 50.561 | 0.82 | | 49.993 | 1.94 | 50.623 | 0.70 |
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王桂梅, 李世超. 二氧化硫检测仪光源系统的优化设计[J]. 激光与光电子学进展, 2020, 57(1): 012205. Guimei Wang, Shichao Li. Optimization Design of Light Source System for Sulfur Dioxide Detector[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2020, 57(1): 012205.
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