一种非接触便携式温度实时测量装置

    公开(公告)号:CN105841824B

    公开(公告)日:2019-01-29

    申请号:CN201610168938.3

    申请日:2016-03-23

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种非接触便携式温度实时测量装置,还公开了上述测量装置对高温气体温度的测量方法,该装置信号发送端包括依次连接的信号发生电路、半导体激光温度电流控制模块、近红外半导体激光器和二合一光纤合束器,信号接收端包括依次连接的组合透镜、激光探测器、数据采集卡和数据处理模块,信号发送端和信号接收端通过手持式激光发射接收探头模块进行信号的发送和接收。本发明测量装置中的手持式激光发射接收探头模块,将发射与接收光纤耦合封装在透镜套管内,使检测器与相关的电子设备分离,降低了发射和采集单元的尺寸和重量;本发明测量装置特别适用于仅允许单侧光接入窗口的待测对象,实现高温气体温度的实时准确测量。

    一种分布反馈式激光器时频响应曲线的确定方法

    公开(公告)号:CN106053021A

    公开(公告)日:2016-10-26

    申请号:CN201610328995.3

    申请日:2016-05-18

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: G01M11/00 G01N21/31 G01N21/39

    Abstract: 本发明公开了一种分布反馈式激光器时频响应曲线的确定方法,相比于现有技术在采用吸收光谱法测量气体浓度时需要预先使用光学干涉仪来获取DFB激光器在扫描电压调制下的时频响应曲线,本发明激光器时频响应曲线的确定方法在不使用干涉仪的条件下,对峰值归一化的吸收线型进行最小二乘拟合,也能够快速准确获得激光器扫描过程的时频响应曲线,并利用该时频响应曲线实现气体浓度的准确测量,从而有效降低了测量成本。

    一种非接触便携式温度实时测量装置及其测量方法

    公开(公告)号:CN105841824A

    公开(公告)日:2016-08-10

    申请号:CN201610168938.3

    申请日:2016-03-23

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: G01J5/58 G01J5/0014

    Abstract: 本发明公开了一种非接触便携式温度实时测量装置,还公开了上述测量装置对高温气体温度的测量方法,该装置信号发送端包括依次连接的信号发生电路、半导体激光温度电流控制模块、近红外半导体激光器和二合一光纤合束器,信号接收端包括依次连接的组合透镜、激光探测器、数据采集卡和数据处理模块,信号发送端和信号接收端通过手持式激光发射接收探头模块进行信号的发送和接收。本发明测量装置中的手持式激光发射接收探头模块,将发射与接收光纤耦合封装在透镜套管内,使检测器与相关的电子设备分离,降低了发射和采集单元的尺寸和重量;本发明测量装置特别适用于仅允许单侧光接入窗口的待测对象,实现高温气体温度的实时准确测量。

    一种利用单条谱线同时测量气体温度和浓度的装置和方法

    公开(公告)号:CN106969800B

    公开(公告)日:2019-10-11

    申请号:CN201710306927.1

    申请日:2017-05-03

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种利用单条谱线同时测量气体温度和浓度的装置,还公开了一种利用单条谱线同时测量气体温度和浓度的方法,该方法首先利用峰值归一化的二次谐波信号的线型,该线型由温度单一决定,从中提取气体的温度;再利用扣除背景的一次谐波归一化的二次谐波信号幅值与浓度成正比的关系提取浓度信息,从而同时得到气体的温度和浓度。本发明的测量方法能够同时测量气体的温度和浓度,减少了所需谱线的数量,测量方法具有灵敏度高、精度高,响应时间快的优点;相较于传统的多普勒展宽测量温度的方法,将适用范围扩大到了常温常压情况下;此外,与传统的双线法测量温度的方法相比,不需要考虑频率串扰和时间分辨率的问题。

    一种基于吸收光谱技术的双频率波长调制方法

    公开(公告)号:CN107247034A

    公开(公告)日:2017-10-13

    申请号:CN201710377115.6

    申请日:2017-05-24

    Applicant: 东南大学

    Inventor: 周宾 王浩 程禾尧

    Abstract: 本发明公开了一种基于吸收光谱技术的双频率波长调制方法,该方法在传统波长调制信号的基础上叠加了另一高频正弦信号,针对该种激光激励方式建立了双频率波长调制的傅里叶分析模型,理论推导了各次谐波表达式,研究了不同调制参数对谐波信号的影响并通过全局寻优算法确定了最佳调制参数。在此基础上,确定了双频率波长调制频率响应关系的函数表达式。相比于传统单频率波长调制方法,本发明提出的测量方法具有更高的信噪比,测量结果的稳定性更强,并且在弱吸收情况下的谐波峰值位置更易于判断,具有更大的应用潜力,本发明方法仅改变了激光器的注入电流激励方式,对硬件成本要求低,并可应用于多次反射池等系统进一步降低气体浓度的检测下限。

    一种利用单条谱线同时测量气体温度和浓度的装置和方法

    公开(公告)号:CN106969800A

    公开(公告)日:2017-07-21

    申请号:CN201710306927.1

    申请日:2017-05-03

    Applicant: 东南大学

    Abstract: 本发明公开了一种利用单条谱线同时测量气体温度和浓度的装置,还公开了一种利用单条谱线同时测量气体温度和浓度的方法,该方法首先利用峰值归一化的二次谐波信号的线型,该线型由温度单一决定,从中提取气体的温度;再利用扣除背景的一次谐波归一化的二次谐波信号幅值与浓度成正比的关系提取浓度信息,从而同时得到气体的温度和浓度。本发明的测量方法能够同时测量气体的温度和浓度,减少了所需谱线的数量,测量方法具有灵敏度高、精度高,响应时间快的优点;相较于传统的多普勒展宽测量温度的方法,将适用范围扩大到了常温常压情况下;此外,与传统的双线法测量温度的方法相比,不需要考虑频率串扰和时间分辨率的问题。

    基于免基线波长扫描直接吸收光谱的气体浓度测量方法

    公开(公告)号:CN106770024A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201710040401.3

    申请日:2017-01-19

    Applicant: 东南大学

    CPC classification number: G01N21/39

    Abstract: 本发明提出一种基于免基线波长扫描直接吸收光谱的气体浓度测量方法,该方法首先对透射光强信号加上Nuttall时窗,其次对加窗的透射光强信号进行数字带通滤波处理,获得谐波处的X分量,使得吸收部分的信号得到强化而使边缘处接近为零,同时对加窗的透射光强信号进行数字低通滤波处理得到常数项,然后使用得到的常数项对X分量进行归一化处理,消除光强波动的影响,最后对归一化的X分量使用拟合算法即可得到待测气体参数值。本发明的测量方法克服了传统直接吸收方法对基线敏感的缺点,同时避免了由于基线拟合误差对结果的影响,尤其适合于扫描范围较窄或者高压下线宽较宽无法获得基线的情况。

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