非分散红外多组分气体检测技术及其在CEMS中的应用

对非分散红外多组分气体检测技术及其在CEMS中的应用作了系统介绍.分析了非分散红外多组分气体检测的关键点,技术难点及其解决方案.详细介绍了这种气体检测系统在CEMS应用中的组成、技术要求与支持,得出其具有结构简单、成本低、测量精度高和稳定性好等特点.该系统对我国气体检测技术的研究和气体检测仪器的研制具有重要的参考价值.     

新型非分光红外多组分气体分析仪的研制

为解决国内气体分析仪器稳定性差、测量精度不高等问题,研制了一种基于非分光红外吸收原理的气体分析仪的硬件电路设计和数据处理方法,它采用电调制红外光源,热释电红外探测器、低功耗单片机数据采集、嵌入式系统实时监测等先进技术,实现对SO2和NO气体的连续自动分析.     

非分散红外CO气体检测系统研究

介绍了用于CO气体检测的非分散红外(NDIR)系统,论述了系统的原理、构成与实现方法.利用CO在红外4.65μm处的特征吸收,通过气体滤波相关技术实现对空气中痕量气体CO的检测,系统响应迅速,测量精度高,并能实现0～50 ppm的测量范围,检测下限10 ppb.     

基于非分散红外法的二氧化碳浓度检测综述

二氧化碳(CO₂)是温室气体的重要组分之一,实时检测其浓度变化对缓解温室效应等方面具有非常重要的意义。非分散红外(Non-dispersion infrared, NDIR)法具有稳定性好、响应速度快、测量范围宽等优点,广泛应用于便携式气体检测等领域。首先分析了NDIR法应用在CO₂检测领域的优点,并对NDIR检测原理进行了简单的概述。然后对NDIR气体分析仪的基本结构进行了详细阐述,并对测量系统的经典气体标定方法进行了综述。最后综合分析了NDIR的特点,并展望了未来的发展趋势。     

基于气体相关滤波技术的非分散红外CO气体监测系统的研究

介绍了一种有效的测量CO气体浓度的方法一基于气体相关滤波技术(GFC)的非分散红外法(NDIR)，以及该方法在实际测量中的应用．根据该方法设计出新型CO监测仪，实验表明，设计的基于GFC技术的非分散红外CO监测系统在0～200ppm的测量范围内有10ppb的监测精度。     

FTIR法测量中水汽吸收对测量精度影响的初步研究

水汽吸收线分布于整个中红外波段,它的存在干扰红外光谱的定量分析.分析了水汽谱吸收对测量精度的影响.利用傅里叶变换红外光谱法分别测量了经过干燥处理的待测气体和未经干燥处理的待测气体,并分别对两次测量中CO、CO2、N2O和CH4浓度的测量精度及检测限进行了比较.实验表明:对样气进行干燥预处理可以提高测量精度和检测限.     

烟道污染气体SO_2的差分光学吸收光谱测量

研究了利用差分光学吸收光谱(DOAS)技术测量烟道污染气体SO2的方法.介绍了差分吸收光谱的基本原理和数据处理方法.讨论并分析了测量过程中光谱波段的选择.以氘灯作为光源,分别利用光谱分辨率为0.6 nm、0.7 nm和1.8 nm的光谱仪对SO2的吸收光谱进行了测量,分析了光谱分辨率对测量结果的影响.DOAS方法分析的是吸收光谱的高频部分,避免了烟尘、水汽等对测量结果的影响,可以利用差分光学吸收光谱对烟道污染气体进行检测.     

基于中红外量子级联激光器的SO2 和SO3 检测研究

二氧化硫 (SO2) 和三氧化硫 (SO3) 是工业废气排放中的重要物质, 对环境和人体健康危害很大, 但对于他们 在排放过程中的原位-在线测量一直是个挑战。采用可调谐二极管激光吸收光谱 (TDLAS) 技术, 基于 7.16 µm 量子级 联激光器 (QCL) 对 SO2 和 SO3 进行同时检测, 通过波长调制光谱技术提高测量系统的灵敏度和鲁棒性。在高温低压 条件下采用单光程-小体积的气体吸收池利用 TDLAS 同时测量 SO2 和 SO3 的吸收谱线, 测量的 SO2 和 SO3 的吸收 光谱充分分离, 从而确保了测量的准确性。同时, 修正了温度变化对 SO2 气体浓度测量的影响, 并提出了用已知浓度 的 SO2 来定标未知浓度的 SO3 气体。 Allan 方差分析表明, 在 34 s 的积分时间内, SO2 的最小检测限达到了1.98×10−6 cm3·cm−3, SO3 可探测的最低浓度为 1.575 ×10−6 cm3·cm−3。系统的上升响应时间约为 16 s, 下降响应时间约为 18 s。     

碳纳米管聚苯胺薄膜SAWSO2传感器的实验研究

以128°Y-LiNbO3晶体上实现的双声路声表面波(SAW)器件为载体,在器件的测量声路上制作了对SO2气体具有敏感作用的碳纳米管聚苯胺薄膜,提出了一种基于碳纳米管聚苯胺薄膜的SAW SO2气体传感器.该传感器中的双声路结构消除了因外界测量条件改变引起的测量误差,提高了传感器的可靠性和准确性.利用原位法制备的碳纳米管聚苯胺增加了SO2气体的吸附面积,提高了传感器的灵敏度.实验结果表明,基于碳纳米管聚苯胺薄膜的SAW SO2气体传感器在测量范围内对各种浓度的SO2气体具有好的响应特性;当输入体积分数为1×10-6时,传感器的响应灵敏度约为8.3 kHz,比单一聚苯胺薄膜高1.8 kHz.此外,该传感器也具有更好的线性特性.     

红外在环境分析方面的应用

红外技术是大气环境领域非常重要的技术。一般的气体分析计都采用非色散工外吸收方式，这种方式中，利用气体滤波相关分光法的ＣＯ分析计不受共存气体的影响，可没范围１０ｐｐｍ，文中还介绍了利用比率方式的非分散气体分析计的二氧化碳（ＣＯ２）分析计，它以０．１ｐｐｍ的高分辨率测定大气中ＣＯ２。在地球环境测量方面，今后利用傅里叶变换红外分光法，波工要变二极管激光分光的气体分析计将受到关注。     

红外测温技术在超高压电网中的应用与探讨

介绍了红外测温技术在超高压电网中应用的原理、方法和系统构成.通过对较为常见的电容器和隔离刀闸的发热故障进行监测和分析发现,红外测温技术在超高压电网应用中具有无接触、不停电、不取样、不解体等优点,同时可以实现远距离、大面积的快速扫描和成像.给出了一些红外测温技术的总结性应用经验,以便更好地发挥红外测温技术在超高压电网中的...     

基于红外相机积分时间的辐射特性测量精度分析

在进行辐射特性测量时,红外相机积分时间的选取是影响特性测量精度的重要因素。针对该问题,以辐射特性测量实验数据为基础,对同一温度、不同积分时间下的红外图像对比度、信噪比以及辐射特性测量精度进行了分析。结果表明,积分时间通过影响红外图像的对比度和信噪比进而影响了辐射特性测量精度。适当延长红外相机的积分时间,可以增强图像的对比度和信噪比,从而提高辐射特性测量精度。该结果对红外辐射特性测量系统相机积分时间的选取具有指导意义。     

光学仿真在非分散红外汽车尾气监测系统中的应用

TracePro软件是一套用于光学系统设计与分析和照明系统设计与分析的光线追迹仿真软件,它是第一套以ACIS solid modeling kernel为基本的光学软体。通过TracePro软件仿真了一个用于非分散红外汽车尾气监测仪的光源准直系统和卡式球面镜收集系统,该系统可以在15 m宽机动车道上对汽车排放尾气中HC,CO和 CO2 污染物质的浓度进行监测。通过TracePro的分析,检查光学设计中存在的缺陷与不足, 再对设计进行调整与修改,为后期的机械设计和装配调节提供参考数据。     

数字式红外CO2测量仪

介绍了用红外传感器和微处理器组成的ＣＯ２测试议,讨论了增加仪器灵敏度和消除误差的方法。实验结果表明,利用这种技术可以组成廉价的气体成份分析仪。     

基于OpenCV的红外视频测温方法的实现

由于近些年来红外测温技术受到环境场合、应用领域以及物质本身特性等因素的限制,新颖的非接触式测温方法逐渐受到重视.但单纯的分析功能还远远达不到广泛使用的需求,其中静态的红外图像分析已经不能解决较为复杂的问题.针对这一技术的不足,提出了一种红外视频测温分析方法.该方法基于MFC并调用OpenCV库编程完成,实现了动态点、线、面分析以及高温点自动捕捉等多种功能,创造性地在线、面分析中新增了最高、最低温度的分析方法和最高、最低温度的实时捕捉功能.实验结果表明,该方法的动态分析效果明显,软件运行稳定,测温精度较高.     

海面大气红外透射率测量系统分析

论述了海面大气红外透射率的测量原理,说明了测量系统的组成、系统组成原理及使用方法,分析了测量系统的主要技术指标,对红外信号源的辐射温度和控温精度进行了估算.     

基于相关滤波技术的红外SO2传感器信号处理电路设计

为了提高二氧化硫浓度测量系统的检测灵敏度,基于微弱信号检测特点,结合相关滤波技术和红外吸收原理,设计了以相关检测技术为核心的微弱信号数据处理电路,提高了系统的检测灵敏度,电路结构可靠、简单、实用。在实验室条件下,对该系统进行了二氧化硫浓度的性能测试,并对实验数据进行了有效的分析和拟合处理,给出了二氧化硫浓度与电压的关系式。     

乙醇浓度预测的多元线性回归模型建立及验证

设计了由光源、气室、探测器和控制器等组成的非分散红外吸收系统,往气室内通入不同浓度的多组分气体（含有乙醇、二氧化碳和水蒸气）,采用红外光谱仪进行光谱数据采集,得到多组分气体混合光谱图。根据数据集样本求解回归系数,建立了多元线性回归模型,并进行干扰修正以降低二氧化碳和水蒸气对乙醇浓度预测的影响。对建立的多元线性回归模型进行评价,结果表明:模型真实有效且具有良好的线性回归效果,可以用于预测气体浓度,乙醇、二氧化碳和水蒸气浓度预测误差均在可接受的范围之内,其中乙醇浓度预测误差最小,不超过2.0×10-4。通过干扰修正尽可能排除二氧化碳和水蒸气的干扰,能够较准确地预测乙醇浓度。