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 基于相位敏感型光时域反射仪的除尘器破袋检漏及定位技术

高岗 李俊 刘旭安 史博 汤玉泉 庞涛 郑青 孙礼明 董凤忠

[摘要]针对水泥生产行业中袋式除尘器破袋检漏定位问题,提出了基于分布式光纤振动传感的检漏定位方法。分布式光纤振动传感系统灵敏度高,可以检测到布袋破损后粉尘气流对光纤产生的微振动信号,以此判断布袋是否破损,并通...

 PDF全文光学学报 | 2018, 38(07):0706001

 基于激光诱导击穿光谱技术的岩性识别方法研究

贾军伟 付洪波 王华东 倪志波 董凤忠

[摘要]岩屑录井是地层岩性及含油性等的直接鉴别方式,岩性的正确描述是岩屑录井的 重要内容。选择Mg、Si、Al、Fe、Ca、Na、K七种元素的激光诱导击穿光谱(LIBS)作为分 析线,结合主成分分析(PCA)、软独立建模分类法(SIMCA)、有...

 PDF全文量子电子学报 | 2018, 35(03):264

 利用TDLAS技术的多点甲烷气体全量程监测

李 哲 张志荣 孙鹏帅 夏 滑 罗渊敏 庞 涛 董凤忠

[摘要]甲烷气体是一种对人体和环境有严重危害的气体, 特别在煤矿、天然气罐、气站和石油化工等安全生产领域, 对甲烷气体的泄漏监测至关重要。利用可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS), 选择1 653.72 nm波长作为甲烷气体直...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(09):0917009

 中红外波段大气碳同位素激光吸收光谱研究

夏 滑 董凤忠 韩 荦 吴 边 孙鹏帅 张志荣 崔小娟

[摘要]大气碳同位素在环境污染源汇示踪和地球化学发展等方面的应用越来越广泛, 在其探测技术方面, 激光吸收光谱技术具有体积小、 可在线、 灵敏度高等优点, 在气体同位素探测中越来越受到重视。 工作中研究了2.7 μm波段的...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2017, 37(11):3365

 等截面悬臂梁FBG传感器应变传递规律研究

杨爽 李俊 徐胜明 孙苗 汤玉泉 高岗 董凤忠

[摘要]以等截面悬臂梁为研究对象,分析了表面式封装工艺对光纤光栅传感器的应变传递特性的影响,推导了光纤光栅传感器所测应变与实际基体应变之间的关系,得到了应变传递率与平均应变传递率表达式。对影响平均应变传递率的参量...

 PDF全文光学与光电技术 | 2017, 15(02):28

 基于TDLAS技术的全量程激光甲烷传感器

庞涛 王煜 夏滑 张志荣 汤玉泉 董凤忠

[摘要]根据煤矿安全生产监控系统对测量甲烷浓度全量程高准确度的需要, 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术, 设计了一种全量程一体化激光甲烷传感器.采用1 653.72 nm 分布式反馈半导体激光器作为系统光源, 单板电路实现激光器...

 PDF全文光子学报 | 2016, 45(09):0912003

 再加热双脉冲激光诱导等离子体的时空演变特性研究

王静鸽 付洪波 倪志波 贺文干 陈兴龙 董凤忠

[摘要]为了研究再加热双脉冲激光诱导击穿光谱(LIBS)对信号的增强机制, 分别采用单脉冲LIBS和再加热双脉冲LIBS两种方式烧蚀合金钢样品产生等离子体, 利用高分辨率的中阶梯光栅光谱仪采集等离子体发射光谱信号, 同时用快速成...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2016, 36(03):817

 开放式天然气泄漏甲烷气体检测技术研究

孙鹏帅 张志荣 李俊 夏滑 韩荦 李哲 谭东杰 马云宾 董凤忠

[摘要]天然气集输站场是天然气输送和储存过程中的枢纽,也是天然气泄漏检测的重点对象。传统的天然气泄漏检测技术响应慢、效率低,难以满足实际所需。可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)以其响应速度快、灵敏度高、无需维护...

 PDF全文光学与光电技术 | 2016, 14(05):62

 LIBS用于气溶胶分析的研究与应用进展

王华东 倪志波 付洪波 贾军伟 Markus W. Sigrist 董凤忠

[摘要]激光诱导击穿光谱(laser-induced breakdown spectroscopy, LIBS)技术作为一种多元素实时检测技术,已被众多研究者用于气溶胶成分的原位 在线分析。对近年来LIBS技术应用于大气气溶胶的研究概况和进展进行了简要综述: ...

 PDF全文大气与环境光学学报 | 2016, 11(05):347

 基于光声光谱系统的温度控制器的设计

王高旋 庞涛 崔小娟 孙鹏帅 张志荣 夏滑 吴边 董凤忠

[摘要]精确控制光声光谱实验系统温度有助于提升系统灵敏度及稳定性。设计的温度控制系统由单片机STC12C5A60S2控制,以铂电阻Pt1000为温度传感器, Pt1000采用四线制接法,有效消除了引线电阻引起的误差,其信号处理电路由仪表放...

 PDF全文大气与环境光学学报 | 2016, 11(03):234

 基于喇曼散射的分布式光纤温度传感器的温度修正

汤玉泉 孙苗 李俊 杨爽 Brian Culshaw 董凤忠

[摘要]结合基于喇曼散射的分布式光纤温度传感器的基本原理及温度解调过程, 研究和分析了温度测量产生误差的主要原因.采用拟合修正的方法来解决斯托克斯光和反斯托克斯光传输损耗差异以及光纤弯曲、应力等附加损耗对系统的影...

 PDF全文光子学报 | 2015, 44(05):0506006

 可调谐半导体激光吸收光谱技术的调制参量影响及优化选择

张志荣 孙鹏帅 夏滑 庞涛 吴边 崔小娟 王煜 董凤忠

[摘要]为获得较好的谐波信号, 完成不同测量目的, 以DFB-760.77 nm波长处氧气监测为例, 通过改变扫描锯齿信号和调制正弦信号的频率和幅值, 讨论了调制参量对二次谐波信号峰-峰值、对称性、谐波信号展宽和信号完整性等判别依...

 PDF全文光子学报 | 2015, 44(01):0114002

 燃烧场内多路径温度与H2O浓度的在线检测

孙鹏帅 张志荣 崔小娟 吴边 夏滑 庞涛 韩荦 王煜 董凤忠

[摘要]可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术以其响应速度快、灵敏度高、非接触等优点得到了广泛应用。基于该技术以燃烧参数诊断为目标,使用一台窄线宽、波长可调谐的分布反馈式(DFB)激光器产生扫描1395.51 nm 和1395.69 n...

 PDF全文中国激光 | 2015, 42(09):0915002

 基于二次谐波调制技术提高HONO测灵敏度的方法研究

崔小娟 董凤忠 张志荣 庞涛 夏滑 吴边 孙鹏帅

[摘要]亚硝酸是大气清道夫OH 自由基的主要来源之一,其对大气氧化潜力的影响是近年来大气光物理化学研究的热点。但是亚硝酸在大气中的浓度非常低,且具有易反应性、可溶性和光解性,实时准确测量大气中的亚硝酸一直是一个难...

 PDF全文光学学报 | 2015, 35(06):0630006

 基于波长调制技术的温度实时测量方法研究

孙鹏帅 张志荣 夏滑 庞涛 吴边 崔小娟 沈凤娇 王煜 董凤忠

[摘要]可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)以其响应速度快、灵敏度高、非接触等优点已被广泛应用于气体浓度、温度的原位在线测量。基于波长调制吸收光谱技术,理论分析和推导了二次谐波温度反演公式。并采用分时锯齿波扫...

 PDF全文光学学报 | 2015, 35(02):0230001

 PLS算法在激光诱导击穿光谱分析炉渣成分中的应用

陈兴龙 董凤忠 王静鸽 倪志波 贺文干 付洪波 徐骏

[摘要]炉渣成分的实时在线检测是目前金属冶炼企业迫切需求的一项技术.本文利用激光诱导击穿光谱技术结合偏最小二乘回归模型对炉渣中的CaO、MgO、Al2O3和Fe进行定量分析.采用背景修正和基于等离子体成像强度的谱线归一化法对...

 PDF全文光子学报 | 2014, 43(09):0930002

 烟气流速及颗粒物浓度的光学测量方法研究

倪志波 董凤忠 杨阳 庞涛 吴边 张志荣 曾宗泳

[摘要]为实现基于光学方法的烟气流速和颗粒物浓度的非介入式测量,研制了双光路对射式烟气流速测量系统,并在工业烟道上进行了实地测试。鉴于工业烟道内气流的复杂性和多变性,提出了一种反级串的烟气流发展模型,并改进了...

 PDF全文中国激光 | 2014, 41(01):0108002

 基于多粒子LIBS谱线的自吸收校正方法研究

倪志波 董凤忠 陈兴龙 王静鸽 贺文干 付洪波

[摘要]为克服自吸收效应对炉渣样品定量分析结果的影响, 基于快速模拟退火算法的优化过程, 结合等离子体发射光谱的基本理论, 发展了一种基于多种粒子发射谱线的自吸收校正算法, 给出了该算法的流程图。 利用前述自吸收校正算...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2014, 34(09):2523-2528

 透镜到样品的距离对激光诱导等离子体的影响

王静鸽 陈兴龙 付洪波 倪志波 贺文干 董凤忠

[摘要]利用具有时间分辨功能的ICCD相机对空气中激光诱导击穿合金钢产生的等离子体成像,同时采集了等离子体产生的发射光谱,针对焦距为100 mm的聚焦透镜,研究了透镜到样品的距离(LTSD)对发射光谱强度、等离子体温度和等离...

 PDF全文光学学报 | 2014, 34(09):0930006

 影响激光诱导等离子体稳定性的因素研究

王琦 陈兴龙 王静鸽 付洪波 宋乐 吴跃进 董凤忠

[摘要]采用1064 nm的激光对炉渣样品进行烧蚀,分析了影响炉渣中信号稳定性的一些因素。激光能量在小范围波动(±2%)对信号的稳定性影响很小,参考激光能量和光谱信号强度无明显关系。当激光频率降低至4 Hz以下时,信号...

 PDF全文光学学报 | 2014, 34(06):0630002

 一种多元非线性模型在激光诱导击穿光谱定量分析中的应用

陈兴龙 付洪波 王静鸽 倪志波 贺文干 徐骏 饶瑞中 董凤忠

[摘要]现有的激光诱导击穿光谱定量分析模型大多是基于激光诱导等离子体处于局部热平衡这一假设, 而实际上等离子体只是在有限的时间、 空间内近似处于热平衡状态。 非热平衡状态下各个能级上的粒子布居数不服从玻尔兹曼分布...

 PDF全文光谱学与光谱分析 | 2014, 34(11):3100

 非线性定标方法在炉渣成分分析中的应用

贺文干 董凤忠 陈兴龙 余嵘华 付洪波 倪志波 王静鸽 汤玉泉

[摘要]采用激光诱导击穿光谱技术对炉渣中的Ca、Mg含量进行了定量分析。由于炉渣成分复杂, 建立的一元回归关系式往往得不到理想的结果,这时需要考虑多个自变量的回归分析问题。 为了分析炉渣中Ca、Mg元素的含量,将炉渣中Mg、...

 PDF全文量子电子学报 | 2014, 31(02):213-221

 用于气体浓度检测的VCSELs温度控制电路设计

陈雪军 庞涛 张志荣 董凤忠

[摘要]在利用可调谐半导体激光器吸收光谱(TDLAS)技术对气体浓度进行检测时,检测系统对激光器的温 度稳定性要求较高。提出了一种基于MAX1978的VCSEL激光器自动温度控制(ATC)方案,建立了 热电制冷器(TEC)的数学模型,对TEC的热...

 PDF全文大气与环境光学学报 | 2013, 8(05):379-384

 激光诱导击穿光谱在地质录井岩性快速识别中的应用

陈兴龙 董凤忠 陶国强 李油建 佘明军 付洪波 倪志波 王静鸽 贺文干 汤玉泉 饶瑞中

[摘要]激光诱导击穿光谱(LIBS)已经被证明是极具潜力的物质定性、定量分析工具之一。将激光诱导击穿光谱结合自组织映射神经网络技术,引入到石油勘探录井领域,对五类岩心样品(火山灰岩、泥岩、页岩、砂岩、白云岩)进行了...

 PDF全文中国激光 | 2013, 40(12):1215001

 基于室温连续量子级联激光器的HONO气体检测

崔小娟 董凤忠 陈卫东 刘文清 Eric Fertein

[摘要]采用8 μm室温连续量子级联激光器开展对HONO的痕量监测。利用纯甲烷气体估算和描述该装置的特性,用直接吸收光谱技术结合125 m的多次反射吸收池进行HONO气体检测。由H2SO4和NaNO2发生化学反应而产生的HONO气体浓度用...

 PDF全文光学学报 | 2013, 33(04):0430002

 基于后向相干瑞利散射的分布式光纤传感在管道安全实时监测中的应用研究

严冰 董凤忠 张晓磊 陈学义 李俊 涂郭结 陈雪军 CULSHAW Brian

[摘要]开展了基于光纤后向相干瑞利散射原理的分布式光纤传感在管道安 全实时监测系统中的信号数值模拟和实验研究。 采用多个连续脉冲周期光纤相干后向瑞利散射光在有扰动情况的一维脉冲响应理论模型, 解释了外部扰动对整个...

 PDF全文量子电子学报 | 2013, 30(03):341-347

 利用可调谐半导体激光吸收光谱法同时在线监测多组分气体浓度

张志荣 夏滑 董凤忠 庞涛 吴边

[摘要]由于线宽窄, 可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)一般情况下只能对一种气体进行检测。为了实现多气体同时或近同时在线检测, 本文以1 578 nm-H2S和1 747 nm-HCl混合气体同时在线监测为例, 研究了3种检测方法:(1)同频...

 PDF全文光学 精密工程 | 2013, 21(11):2771-2777

 用于工业气体在线测量的VCSEL恒流驱动电路设计

田明丽 涂郭结 王煜 庞涛 张志荣 吴边 夏滑 董凤忠

[摘要]设计了一种应用于工业气体在线测量的垂直腔面发射激光器(vertical cavity surface emitting laser, VCSEL)恒流驱动电 路。阐述了该恒流驱动电路的组成和工作原理,设计了延时和调制功能,可以安全稳定驱动VCSEL。以测量...

 PDF全文大气与环境光学学报 | 2012, 7(04):310-314

 神经网络在测定炉渣中Ca和Mg含量的应用

梁云仙 陈兴龙 王 琦 王静鸽 杨 阳 倪志波 董凤忠

[摘要]为对炉渣中的Ca、Mg含量进行定量分析,将反向传播神经网络与激光诱导击穿光谱技术相结合,采用自适应 学习速率结合附加动量的方法对25种样品进行网络仿真训练,建立了定标模型。鉴于网络输入对提高测量结 果重复性和准确...

 PDF全文大气与环境光学学报 | 2012, 7(02):124-130

 基于光闪烁法的烟气流速反演和路径加权函数的分析

杨阳 董凤忠 倪志波 庞涛 吴边 张志荣 曾宗泳 王煜

[摘要]为了对工业管道排放的污染气体的流速进行连续监测,设计了一种双路平行对射式烟气流速测量系统,并对基于光闪烁法测量烟气流速的相关理论进行了研究.利用相位屏技术对湍流介质中的光闪烁现象进行了理论分析,得到了用...

 PDF全文光子学报 | 2012, 41(04):384-388

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