基于气体的近红外吸收机理，研究了一种双气室光纤气体检测系统。通过光纤光栅和压电陶瓷对宽带光源LED进行波长调制，获得了与气体吸收峰对应的窄带反射出射光，检测二次谐波，实现气体浓度的较高灵敏度测量。利用测量气室和参考气室的二次谐波的比值来消除吸收系数随环境的变化、光源光功率的波动和光路干扰对测量精度的影响。利用该系统对CH4气体进行了实验研究，实验表明该系统的测量灵敏度可以达到0．2×10－6。
红外吸收 光纤光栅 压电陶瓷(PZT) 双气室 谐波检测 infrared absorption fiber grating piezoelectric ceramics (PZT) double gas-cell harmonic measurement
武汉理工大学光纤传感技术研究中心,武汉,430070
提出了一种基于计算机的光纤气体传感器谐波检测的实验室解调方案.系统采用分布反馈式半导体激光器和数据采集卡,并利用所设计的解调软件进行信号解调,实现了气体浓度的谐波检测,并能实时显示采集波形及分析波形.
光纤气体传感器 谐波检测 解调 傅里叶变换 optical fiber gas sensor harmonic measurement demodulation Fourier transform
1 Dept. of Precis. Instrum. and Mechan., Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, CHN
2 College of Electr. Eng., Yanshan University, Qinhuangdao 066004, CHN
半导体光子学与技术
2004, 10(2): 141
1 哈尔滨工业大学,黑龙江,哈尔滨,150001
2 燕山大学,电气工程学院,河北,秦皇岛,150001
甲烷是易燃易爆气体,是矿井瓦斯及天然气等多种气体燃料的主要成分.气体爆炸一直是困扰煤矿安全生产的重大难题,因此现场实时检测甲烷气体浓度对于工矿安全运行,人身安全有着至关重要的作用.基于甲烷气体近红外吸收的机理,研究了一种以DFB LD为光源的高灵敏度光谱吸收型光纤甲烷气体传感器.利用光源调制实现气体浓度的谐波检测,用二次谐波与一次谐波的比值来消除光路干扰.建立了谐波检测的数学模型,给出了甲烷气体的测量结果.利用光纤作为传光通道,使得探头可以与测量电?肥迪滞耆绺衾?增强了系统的安全性.
气体传感器 甲烷 调制 谐波检测 gas sensor methane modulation harmonic measurement
