基于可调谐半导体激光吸收光谱的氧气浓度测量研究

摘要：

采用可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术,利用氧气在760 nm波段的吸收谱线对氧气浓度进行实时在线测量.研制了基于TDLAS直接吸收技术的氧气检测系统,采用压控放大器设计了自动增益控制模块,实现了对光谱信号幅度的精确控制,解决了现场测量中信号幅度波动的问题;采用归一化洛伦兹函数实现Voigt函数的近似计算,并结合Levenberg-Marquardt非线性拟合算法实现了对光谱吸光度曲线的快速Voigt线型拟合,以适应实时在线检测需要.实验结果表明,该算法可以实现吸光度曲线的Voigt线型拟合,对固定浓度的氧气进行连续测量得到系统的最低检测限为523×10-6m,系统的标准偏差为1.75％.检测系统稳定可靠,满足实时在线氧气浓度检测应用.

关键词：光谱学、可调谐半导体激光吸收光谱、自动增益控制、Levenberg-Marquardt非线性拟合、氧气浓度测量

所属期刊栏目：36

分类号：O657.3(分析化学)

资助基金：国家重大科学仪器设备开发专项;国家高技术研究发展计划（863计划）

在线出版日期：2017-05-16（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：267-273