基于TDLAS一次谐波的二氧化碳温度测量

摘要：

为了实现二氧化碳气体温度的实时、非接触测量,研究基于可调谐二极管激光吸收光谱技术(TDLAS)的温度测量方法.根据单激光器的电流调谐特性和谱线对的选择标准,选取6241.402828 cm-1、6242.672190 cm-1处的两条对温度有不同依赖关系的二氧化碳谱线进行分析.针对二次谐波幅度法和一、二次谐波幅度比值法所存在的问题,提出应用一次谐波信号的TDLAS温度测量方案.首先测量两吸收谱线的一次谐波峰峰值和平均值,以峰峰值和平均值的比值作为单吸收线的输出,再以两吸收线输出值之比来实现气体温度的测量.实验结果表明:在200～1000 K范围内,气体温度测量误差小于30 K.该温度测量方案可消除光强波动对温度测量产生的影响,且仅需检测一次谐波信号,系统结构简单,性能稳定,可以满足二氧化碳气体温度实时、非接触测量的需要.

关键词：可调谐二极管激光吸收光谱、温度测量、波长调制、一次谐波

所属期刊栏目：34

分类号：TN247(光电子技术、激光技术)

资助基金：山东省科学院青年基金项目2013QN028;山东省自然科学基金ZR2013DM013

在线出版日期：2015-01-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：300-303,307,312