TDLAS CO气体浓度检测模拟现场实验—2017年6月7日

产品特点以及应用

TDLAS技术介绍：TDLAS是 Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy 的简称，中文翻译为可调谐半导体激光吸收光谱。可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术是利用二极管激光器波长调谐特性，获得被测气体的特征吸收光谱范围内的吸收光谱，从而对污染气体进行定性或者定量分析。

TDLAS与传统测量方法性能对比：

测试系统包含元器件：TDLAS系统控制箱（主要包括1567nmDFB碟型激光器及其驱动、锁相放大解调板），长光程气体吸收池（23m），铟镓砷光电探测器，标准浓度的CO样气，其他所需连接器件和显示器件;

上位机软件参数设置：

一． 实验系统概述

图1试验系统

图2发射端

图3接收端

一． 实验条件

气温：28℃

气体压力：常压

光程：23m

CO浓度值：1%、2%、3%、4%激光器扫描电流：70-120mA

调制频率：5000Hz

信号放大倍率：2.5

测量灵敏度：100mV

信号相位差：0°

二． 实验步骤

1. 按照图1连接好实验系统，打开示波器；

2. 使用激光光纤测试笔调节光路，使得激光光束穿过吸收池后打在InGaAs探测器中心位置；

3. 打开激光器，按照“二. 实验条件”中的激光器设置进行设置，然后开启激光器；

4. 使用微压计测定管道内流速，然后计算出需要的CO流量（初始工况为1%），调节Alicat流量计至相应读数

5. 调节示波器至合适位置，开始记录读数；

6. 将Alicat流量计分别按照2%、3%、4%的浓度计算值进行设置，每次调节后等待30s左右，读取示波器的电压峰值，并记录；

7. 测量完成后，关闭相应仪器；

8. 处理数据，分析结果。

三． 实验结果

图4. 未通CO是使用直接测量法测到的扫描电压信号，证明激光确实通过23m的吸收距离进入了探测器，且整个光路正常

图5. 通入1%的CO后使用直接测量法测到的电压信号，与图4相比可以发现存在明显的CO吸收峰，可以采集二次谐波信号

线性拟合的结果如图11所示

图11 线性拟合结果