工业过程气体在线监测技术研究与系统设计
| 摘要 | 第5-7页 |
| ABSTRACT | 第7-8页 |
| 第1章 绪论 | 第12-22页 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 | 第12-14页 |
| 1.2 TDLAS技术发展历程 | 第14-15页 |
| 1.3 TDLAS技术国内外发展现状 | 第15-17页 |
| 1.4 TDLAS仪器商品化现状 | 第17-18页 |
| 1.5 论文研究目标及章节安排 | 第18-22页 |
| 第2章 可调谐半导体激光吸收光谱技术 | 第22-42页 |
| 2.1 分子光谱 | 第22-23页 |
| 2.2 比尔朗博吸收定律 | 第23-27页 |
| 2.2.1 线强 | 第24-25页 |
| 2.2.2 线型函数 | 第25-27页 |
| 2.3 可调谐激光吸收光谱技术 | 第27-34页 |
| 2.3.1 直接吸收光谱技术 | 第27-30页 |
| 2.3.2 波长调制吸收光谱技术 | 第30-33页 |
| 2.3.3 剩余幅度调制 | 第33-34页 |
| 2.4 TDLAS系统的关键器件 | 第34-40页 |
| 2.4.1 激光器 | 第35-36页 |
| 2.4.2 探测器 | 第36-38页 |
| 2.4.3 锁相放大器 | 第38-40页 |
| 2.5 小结 | 第40-42页 |
| 第3章 基于TDLAS技术的氧气在线监测系统 | 第42-70页 |
| 3.1 引言 | 第42页 |
| 3.2 系统总体设计 | 第42-44页 |
| 3.3 系统光路设计及测试 | 第44-46页 |
| 3.4 系统硬件电路设计 | 第46-55页 |
| 3.4.1 驱动板设计及测试 | 第46-51页 |
| 3.4.2 解算主板设计 | 第51-52页 |
| 3.4.3 吸收峰锁定设计 | 第52-53页 |
| 3.4.4 对外通信设计 | 第53-55页 |
| 3.5 系统软件设计及数据处理方法研究 | 第55-69页 |
| 3.5.1 原始数据预处理 | 第55-56页 |
| 3.5.2 噪声来源分析及在线扣除背景方法 | 第56-61页 |
| 3.5.3 浓度反演算法对比 | 第61-64页 |
| 3.5.4 光强修正方法选择 | 第64-66页 |
| 3.5.5 拟合区间对齐误差分析 | 第66-68页 |
| 3.5.6 软件界面设计 | 第68-69页 |
| 3.6 小结 | 第69-70页 |
| 第4章 工业氧气在线监测系统总体性能测试 | 第70-86页 |
| 4.1 引言 | 第70页 |
| 4.2 光机重复性测试 | 第70-73页 |
| 4.3 仪器性能实验 | 第73-77页 |
| 4.3.1 重复性实验 | 第73-74页 |
| 4.3.2 线性度实验 | 第74-75页 |
| 4.3.3 稳定性实验 | 第75-77页 |
| 4.4 温度压力修正实验 | 第77-84页 |
| 4.5 系统性能总结 | 第84-86页 |
| 第5章 TDLAS技术在煤矿安全生产监控中的应用 | 第86-102页 |
| 5.1 引言 | 第86页 |
| 5.2 甲烷传感器现状 | 第86-87页 |
| 5.3 全量程激光甲烷传感器硬件设计 | 第87-93页 |
| 5.3.1 总体设计 | 第87-88页 |
| 5.3.2 全量程实现方案对比 | 第88-89页 |
| 5.3.3 解调方案选择 | 第89-90页 |
| 5.3.4 硬件电路设计 | 第90-93页 |
| 5.4 系统软件设计 | 第93-101页 |
| 5.4.1 复合驱动信号产生 | 第94-95页 |
| 5.4.2 基线拟合阶数选择 | 第95-99页 |
| 5.4.3 软件陷阱设计 | 第99-101页 |
| 5.5 小结 | 第101-102页 |
| 第6章 全量程激光甲烷传感器性能测试 | 第102-110页 |
| 6.1 引言 | 第102页 |
| 6.2 仪器性能实验 | 第102-107页 |
| 6.2.1 响应时间测试 | 第102-103页 |
| 6.2.2 线性度实验 | 第103-104页 |
| 6.2.3 检测下限测量 | 第104-105页 |
| 6.2.4 稳定性实验 | 第105-106页 |
| 6.2.5 温度稳定性测试 | 第106-107页 |
| 6.3 高浓度误差分析 | 第107-109页 |
| 6.4 小结 | 第109-110页 |
| 第7章 结论和展望 | 第110-112页 |
| 参考文献 | 第112-120页 |
| 致谢 | 第120-122页 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他成果 | 第122页 |
