| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6页 |
| 1 绪论 | 第12-20页 |
| 1.1 课题研究的背景与意义 | 第12-14页 |
| 1.2 国内外发展现状 | 第14-17页 |
| 1.2.1 现有的气体检测方法 | 第14-16页 |
| 1.2.2 TDLAS技术的发展状况 | 第16-17页 |
| 1.3 本文主要的研究内容 | 第17-20页 |
| 2 TDLAS气体检测技术的原理 | 第20-36页 |
| 2.1 TDLAS的基础理论 | 第20页 |
| 2.2 朗伯-比尔(Lambert-Beer)定律 | 第20-22页 |
| 2.3 气体分子吸收光谱基础理论 | 第22-27页 |
| 2.3.1 气体分子的能级结构 | 第22-23页 |
| 2.3.2 气体分子吸收线型展宽 | 第23-27页 |
| 2.4 甲烷气体分子吸收谱线 | 第27-30页 |
| 2.5 波长调制及二次谐波检测技术 | 第30-35页 |
| 2.5.1 波长调制技术 | 第30-32页 |
| 2.5.2 二次谐波检测技术 | 第32-35页 |
| 2.6 本章小结 | 第35-36页 |
| 3 瓦斯检测系统的硬件系统 | 第36-68页 |
| 3.1 系统总体设计 | 第36-37页 |
| 3.2 光源的选择 | 第37-41页 |
| 3.2.1 电流驱动单元 | 第38-39页 |
| 3.2.2 温度控制单元 | 第39-41页 |
| 3.3 气体吸收池设计 | 第41-42页 |
| 3.4 光电转换装置 | 第42-46页 |
| 3.4.1 光电探测器 | 第42-45页 |
| 3.4.2 前置放大器 | 第45-46页 |
| 3.5 二次谐波的检测提取 | 第46-54页 |
| 3.5.1 锁相放大器的原理 | 第46-49页 |
| 3.5.2 倍频电路 | 第49-51页 |
| 3.5.3 锁相放大电路的设计 | 第51-54页 |
| 3.6 数据处理模块 | 第54-58页 |
| 3.6.1 数据处理模块设计 | 第54-56页 |
| 3.6.2 浓度与R_1之间关系验证 | 第56-58页 |
| 3.7 数据传输及转接系统 | 第58-66页 |
| 3.7.1 拓扑控制 | 第60-61页 |
| 3.7.2 路由机制 | 第61-62页 |
| 3.7.3 硬件平台 | 第62-63页 |
| 3.7.4 协议栈 | 第63-64页 |
| 3.7.5 周期巡检和中断方式 | 第64-66页 |
| 3.8 本章小结 | 第66-68页 |
| 4 瓦斯检测系统的软件系统 | 第68-72页 |
| 4.1 软件设计的职责 | 第68页 |
| 4.2 系统软件设计 | 第68-71页 |
| 4.2.1 主程序设计 | 第69页 |
| 4.2.2 数据采集处理程序 | 第69-70页 |
| 4.2.3 红灯亮起程序 | 第70-71页 |
| 4.3 本章小结 | 第71-72页 |
| 5 结论 | 第72-74页 |
| 参考文献 | 第74-78页 |
| 致谢 | 第78-80页 |
| 作者简介及读研期间主要科研成果 | 第80页 |