光纤气体传感器ppt课件

选择，1，单击添加文本，单击添加文本，单击添加文本，单击添加文本，单击添加文本，光纤气体传感器及其应用程序，选择，2，单击添加文本应用光纤气体传感器的背景、(1)在工程测试中，需要对易燃、有毒和有害气体进行准确的监控和预测。(2)随着人们生活水平的提高，人类对生态环境的要求也越来越高。易燃易爆、有毒有害气体的监测和减少环境污染，确保身心健康迫在眉睫。(3)光纤气体传感器具有传输功率损耗小、传输信息容量大、抗电磁干扰能力强、远距离遥测等优点，易于实现。选择，4，单击添加文本，2 .光纤气体传感器分类，各种光纤气体传感器和性能比较，选择，5，点击附加文本，2。光纤气体传感器分类，图2-1光子晶体光纤气体传感器，图2-2甲烷气体光纤探测器，选择，6，3。光谱吸收传感器原理和检测方法、3.1光谱吸收光纤传感器、光谱吸收方法是通过检测气体透射光度或反射光的变化来测量气体浓度的方法。每个气体分子都有自己的吸收(或发射)光谱特性，光源的发射光谱仅在与气体吸收光谱重叠的部分产生吸收，吸收后亮度发生变化。选择，7，单击添加文本，3。光谱吸收传感器原理和检测方法、光谱吸收光纤传感器与基于激光光谱分析技术的现代光纤通信技术相结合，将以前主要用于实验室气体分析的激光光谱分析技术应用于工业现场。同时利用光纤技术的特点，使光谱吸收光纤传感器在检测灵敏度、远程远程远程遥测、多点测量方面发挥更大的优势，选择，8，点击附加文本，3。光谱吸收传感器原理和检测方法、3.2近红外光谱吸收光纤传感器、近红外光谱吸收光纤气体传感器与其他光纤气体传感器相比，具有极高的测量灵敏度、极高的气体识别能力、快速的响应速度、简单可靠的气体检测探头、毒气室和简便的网络形成等优点，是目前最广泛、最有希望的光纤气体检测技术。选择，9，单击添加文本，3。光谱吸收传感器原理和检测方法，3.3光谱吸收气体传感器理论，核心思想：Lambert-beat定律，光周波数为v的吸收系数时体积浓度为100%，吸收率长度为1厘米时v单色光对频率的吸收能力；c是吸收气体体积浓度的百分比。l是整个气体吸收光路，cm单位。选择，10，单击添加文本，3 .光谱吸收传感器原理和检测方法，核心思想：Lambert-birp定律，选择，11，点击附加文本，3。光谱吸收传感器原理和检测方法，3.4气体分子光谱吸收理论，气体分子其能量正好是两级能量的差光子吸收的，吸收的光子的分子从低能到高能量状态，在此状态停留很短的时间，然后释放光子，返回稳定状态。这就是气体分子的选择吸收理论，甲烷气体吸收光谱，选择，12，3。光谱吸收传感器原理和检测方法、3.5检测方法、目的：噪声抑制、灵敏度提高、差分吸收技术调制技术、单波长差、双波长差、强度调制、浓度调制、波长调制、选择、13、点击添加文本、3。光谱吸收传感器原理和检测方法，单波长差，通过包含正在测量的气体的探测器所有方法；所有的路都通过不包含测量的气体的基准气体室进行真空，衰减表示与测量的物质无关的光路的损耗。单波长差分吸收技术适用于激光等窄带光源，谱线宽度小，能量更集中。激光的中心波长和气体吸收峰值中心波长对齐后，可以测量被测量气体的输出强度，以检测气体的浓度。双波长差，选择，14，3。光谱吸收传感器原理和检测方法、单波长差、双波长差、优点：理论上完全消除光路的干扰因素，消除光输出不稳定光的影响。缺点：对光源中心波长的漂移和滤波特性对测试结果的影响是无可奈何的。选择，15，3。光谱吸收传感器原理和检测方法、单波长差、两个滤波器的中心波长分别是被检测气体的强吸收峰，称为工作波长；与探测到的气体相对应的弱吸收带，称为基准波长。通过两种波长尽可能接近，可以认为光路径对操作波长和基准波长的干扰效果几乎相同。双波长差，选择，16，3。光谱吸收传感器原理和检测方法，单波长差，双波长差，优点：有效消除光路干扰和光源强度变化的影响，高灵敏度缺点：使用斩波，稳定性不高；使用过滤器没有足够的可用光功率。选择，17，3。光谱吸收传感器应用，近年来，实际应用了吸收型光纤气体传感器，包括由分散反馈半导体激光器(DFBLD)组成的甲烷和乙炔两种气体同时检测的谐波检测系统和由LED组成的甲烷时间差检测系统。甲烷和乙炔都是易燃易爆气体，石英纤维的低损耗波段有强吸收峰。甲烷在1.66和1.33波段有两个吸收峰，乙炔在1.53波段有吸收峰，可以用直接吸收方式测量。选择，18，4。光谱吸收传感器应用，右图是由DFB半导体激光器组成的光纤气体传感系统，其两个波长分别对应于甲烷和乙炔的吸收峰1.66和1.53。严选，19，5。摘要首先介绍了光纤气体传感器的研究背景和优点，然后介绍了具体原理，并提拔到现阶段最常用、发展最快的光谱吸收光纤气体传感器。可见，光纤气体传感器在