【摘 要】
：
随着我国经济的快速发展,全国机动车保有量迅速增长,机动车尾气排放成为城市大气主要移动污染源。为了全面、真实、快速的监测机动车尾气排放情况,发展道边在线监测系统是必要的。在众多气体检测方法中,可调谐二极管激光吸收光谱（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS）技术是一种具有高灵敏度,高精度,强抗干扰性等特点的实时在线检测技术。可调谐半导体激光
论文部分内容阅读
随着我国经济的快速发展,全国机动车保有量迅速增长,机动车尾气排放成为城市大气主要移动污染源。为了全面、真实、快速的监测机动车尾气排放情况,发展道边在线监测系统是必要的。在众多气体检测方法中,可调谐二极管激光吸收光谱（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS）技术是一种具有高灵敏度,高精度,强抗干扰性等特点的实时在线检测技术。可调谐半导体激光器（Tunable Diode Laser,TDL）具有窄线宽和波长快速调谐特性,使其成为气体检测的理想光源,结合灵敏度高、抗噪声能力强,响应时间短的波长调制光谱技术可以大大提高检测的精度和灵敏度。针对TDLAS尾气检测系统中采用传统模拟锁相电路而导致的检测易受干扰和不精确的特点,本文探索实现数字锁相,使检测系统运行稳定、具有较强的可靠性且拥有较高检测精度。本文首先对TDLAS检测技术的相关理论进行了深入研究,在理论上分析了TDLAS二次谐波光谱曲线与气体浓度之间的关系。选择分布式反馈激光器（Distributed-feedback laser,DFB）作为光源,接着研究了在恒温情况下,驱动电流对DFB输出中心波长的影响。最后,设计了锯齿波扫描电路,使激光器发射波长有效覆盖CO2和CO在近红外区域的吸收波段。基于上述研究,搭建了相应的实验系统。在发射端,利用锯齿波扫描电路调制分布式反馈激光器,使其发射频谱覆盖1579.0251nm～1580.0095nm波段,该光束经准直通过待测气体,在光接收端进行光电转换并放大,再进行采集和锁相放大处理。采用高精度模数转换器AD9243实现模拟信号到数字信号的转换,再利用ds PIC30f6014A采集数据和实现数字锁相算法,完成吸收谱线的提取。为了提高检测精度,对连续检测情况下的背景噪声进行分析,并对消除背景信号前后的信号曲线和浓度反演结果进行了分析。结果表明:将模拟锁相放大进行数字化后,可以有效提高系统稳定性,通过消除背景信号可以使得拟合二次谐波幅值与浓度关系后线性相关性达到0.9978和0.9934。反演后的相对误差控制在±8%和±7%以内,系统检测精度得到有效提高。
其他文献
中国聚变工程实验堆（CFETR）是我国正在自主研发设计的G瓦级核聚变装置,随着聚变功率的增大,偏滤器热负荷能力将面临严苛的要求,引入雪花偏滤器等先进偏滤器位形是解决问题的有效方法之一。针对此问题,本文进行了偏滤器位形放电模拟研究和偏滤器位形下堆内部件的电磁载荷研究。首先,采用TSC（Tokamak Simulation Code）托卡马克放电模拟程序,对CFETR托卡马克装置放电全过程进行了模拟。
近场声全息（NAH）技术是一种具有声源识别、声源定位和声场可视化功能的声学前沿技术。近年来,NAH技术得到了多元化的发展,这些技术都是在媒质与声源相对静止的条件下进行的,对于媒质相对声源存在运动的情况,这些技术不再适用,因此,流动媒质中NAH技术的研究将是未来发展的趋势。为了扩展NAH技术使用范围,本文在深入研究均匀流动媒质中实时NAH技术的基础上,针对均匀流动媒质中实时NAH技术在重建声场过程中
国际热核聚变实验堆（ITER,International Thermonuclear Experimental Reactor）是目前世界上在建的最先进的托卡马克装置,其磁体电源也是当前规模最大的脉冲功率电源系统。基于晶闸管相控变流技术的磁体电源具有安装容量大、电压和功率调节快速以及运行控制复杂等特点,引发一系列电能质量问题,特别是运行过程中产生的大量频谱复杂的非特征低次谐波,其中,二次谐波及其周
工业现代化和城市化进程对环境的负荷加剧,严重时导致环境污染,治理工作的重要环节是污染物的排放监测,要求环境检测仪多物种、多功能、在线和实时等,目前针对环境检测的仪器虽种类繁多,但偏重于单一相、单一物种、单一功能及离线式的检测。本文迎合环境检测的发展需求,设计了一台集进样、转化、分析于一体的多物种、多物相、同步的综合污染物检测仪,以改善环境污染防治的工作效率,极大降低人工操作成本。综合检测仪基于紫外
城市轨道交通系统给人们的生活提供了极大便利,但该系统在应用过程中也带来很多问题。该系统采用直流牵引供电,由于轨道与大地之间不是绝对的绝缘,导致部分电流泄漏到大地,从而形成杂散电流。杂散电流会腐蚀轨道附近的埋地管道,降低埋地管线的强度,对地铁的安全运行造成威胁,因此有必要对杂散电流腐蚀机理展开研究。通过搭建杂散电流模拟实验平台,分析杂散电流对埋地管道腐蚀的影响,并建立相应的腐蚀预测模型。实验结果表明
随着工程技术的快速发展,高效率、高增益和高可靠性等特点的高性能DC-DC变换器在电力电子领域得到广泛关注,由此提出的开关电感、开关电容和交错并联结构等新技术也逐渐成为国内外学者的重点研究方向。然而,当电路参数变化或外界环境干扰时,DC-DC变换器发生的分岔、次谐波振荡和混沌等失稳行为可能使系统的工作性能大幅下降。随着人们对非线性现象研究的不断深入,特别是非线性理论在电力电子领域的蓬勃发展,人们已逐
近年来,应用农业废弃秸秆除去水体环境中的重金属离子和油污的研究工作已取得显著的进步。受限于原始的农业废弃秸秆吸附性能差的难题,研究人员尝试了各种改性方法提升农业废弃秸秆的吸附效率,但是仍然存在吸附性能差、重复使用率低和吸附剂难分离等缺陷。因此,目前的关键在于如何对农业废弃秸秆进行高效的改性,制备出吸附性能好、重复使用率高和易分离的吸附剂。（1）论文的第一章对农业废弃秸秆的组成和当前应用领域等进行概
由于人类活动的增加以及有限的可持续清洁策略,水污染成为当今社会主要的环境问题之一。特殊浸润性的表面材料因其多功能特性而被用于去除水中的污染物。低成本且可生物降解的棉纤维表面具有大量羟基,易于修饰改性,方便调节棉基复合材料的表面润湿性,引起了人们的广泛关注。通过设计多功能棉基表面材料,可以解决现代社会所面临的水污染问题。研究人员尝试了各种改性方法提升棉基表面材料的吸附性能,仍然存在吸附容量低、耐久性
表面增强拉曼光谱（SERS）是一种基于表面等离子体共振的拉曼技术,可以提供超高灵敏度和丰富的内在化学指纹信息,已经逐渐发展成为化学和生化分析领域中检测微量分子的一种极具吸引力的工具。然而在现阶段,SERS技术在定性方面的能力得到了普遍的认可,但在定量方面仍然面临巨大的挑战。这是由于只有位于热点内的分子才能对整体SERS信号做出贡献,因此热点发生极小的变化,SERS强度都会随之产生巨大的变化。而在实
纳米纤维串晶（Nanofibers shish-kebabs,NFSKs）结构是一种聚合物片晶沿着纳米纤维长度方向周期性地装饰在纳米纤维上形成的分级结构。该结构由于具有明显的周期性三维形貌特征、超大的比表面积、形貌可控和机械性能良好等显著优势,受到了诸多研究者的关注。其中,Shish部分和kebab部分为同种材料的同质NFSKs的制备困难导致了目前研究的同质NFSKs仅限于聚己内酯（Polycap