光谱吸收式光纤乙炔气体监测系统

基于气体的近红外吸收机理,介绍了一种用led作光源的光谱吸收型光纤乙炔气体传感器。该系统利用布拉格光纤光栅和压电陶瓷(pzt)的窄带滤波特性,对宽带光源led进行波长调制,获得与乙炔气体吸收峰相对应的窄带反射出射光。利用谐波检测原理,获得探测器输出信号的二次谐波信号,以此二次谐波信号与光纤光栅透射光强的比值作为系统的输出,消除了吸收系数随环境的变化、光路不稳定因素的干扰和光源光率的波动等因素对测量精度的影响,实现对气体较高灵敏的检测。理论与实验表明,该系统稳定性和重复性好,可以对变压器油中的乙炔气体进行有效检测。

基于乙炔气体近红外吸收的机理,研究了一种以dfbld为光源的高灵敏度光谱吸收型乙炔气体多点检测系统。采用光源调制实现气体浓度的谐波检测,利用二次谐波与一次谐波的比值来消除光路干扰。采用空分复用技术实现多点气体浓度的检测,使多个传感器共用一个光源,降低了成本。建立了谐波检测的数学模型,给出了乙炔气体的测量结果。测试结果表明:系统灵敏度和稳定性高,重复性好,适应性强。

因为器件性价比高、可复用、远距离探测,抗电磁辐射等优势,基于内腔光纤激光器的气体光谱检测方法受到了广泛的关注。通过精心设计气室和反射镜,建立了内腔光纤激光器气体检测系统。在锯齿波电压驱动下,f-p可调谐滤波器连续调谐,实现了波长扫描,可获得多条气体吸收谱线,一次扫描相当于多次测量,极大的提高了测量灵敏度。实验结果表明,检测误差可控制在100ppm内,相对误差小于实际气体浓度的3%。

为了提高1.5μm波段激光器的频率稳定性,利用乙炔分子饱和吸收稳频,设计了一种稳频的光纤光栅外腔半导体激光器。其通过步进电机对光纤光栅进行拉伸调节波长,实现了激光频率调谐。结果表明,所研制的激光器拥有较高的频率稳定度。

针对天文光谱观测系统使用的传光光纤在布放和观测过程中因弯曲和入射中心未对准光纤中心而导致的焦比退化效应,采用光学追迹方法进行了分析计算。根据我国大天区面积多目标光纤光谱望远镜(lamost)工程中实际使用的光纤光缆的参数,分析并计算了所用传光光纤的使用条件,为工程应用提供参考。根据分析计算的结果,在lamost工程中光纤对准误差设计值为不大于32μm的条件下,lamost工程中光纤光缆施工安装及观测使用过程中最小弯曲半径应限制在不小于300mm。

通过对耦合的理论分析,模拟了实际的拉锥过程,构建了光纤耦合器对光谱响应特性的理论模型。详细分析了不同熔烧长度和不同拉伸距离对光谱响应的影响,熔烧长度越短,拉锥曲线震荡越剧烈,到达归一化光功率为0.5所需要的拉伸长度越短,会出现更多的震荡包络;拉伸距离越长,产生的包络震荡越多,波长间隔越密,对光谱响应越为敏感,从实验中验证其合理性。这一模型的建立将大大减少实际工作中的盲目性,对光纤耦合器制作有一定的指导意义。

目录 1概述.................................................1 1.1评价目的.............................................1 1.2评价范围和评价内容......................................1 1.3评价程序.............................................2 2建设项目概况...........................................4 2.1建设项目主要技术.......................................4 2.2地理位置、用地面积、生产规模..............................

基于气体分子的近红外光谱吸收机理,研究一种可以检测一氧化碳的光纤气体传感器。对窄带光源dfbld进行正弦波调制,建立差分吸收的数学模型,利用谐波技术实现气体浓度的检测。系统采用差分结构有效消除了光源光强噪声干扰以及光电器件的零点漂移。实验结果表明,传感器性能稳定、灵敏度高、重复性好,并且不受其它气体的干扰。

根据理想模展开下的耦合模方程,对光纤布拉格光栅的峰值反射率公式进行了数学推导,得到了布拉格光纤光栅的光谱反射率表达式。全面讨论了光栅周期、光纤栅长、光致折射率微扰最大值等参数与光纤光栅反射光谱的关系。仿真结果显示了固定参数下布拉格光栅的极限窄带宽,得到的反射率为1、带宽为0.02nm的窄带宽布拉格光栅,比现今分布式传感系统中使用的布拉格光栅的带宽窄1个数量级。这种布拉格光纤光栅用于分布式传感系统,可大大提高分布式传感系统中光源的带宽利用率,消除各信号间的相互串扰,提高传感光栅复用数目,降低解调系统成本。

环境污染气体监测是防治大气污染的前提条件。污染气体的监测方法中,光谱分析方法具有原理和结构简单、响应速度快、精度高等优点。差分吸收光谱法利用气体分子在紫外-可见光谱范围的特征吸收来测量其浓度含量,是环境气体监测领域的典型光谱分析方法。根据差分吸收光谱的测量原理,提出光纤收发一体测量结构,将该结构应用于空气质量监测中。氙灯光源经耦合透镜耦合后进入入射光纤,经望远镜系统准直后出射,经过被测气体之后,由位于被测气体另一端的角锥棱镜反射后沿原路返回,再次经过望远系统汇聚,携带被测气体的信息经出射光纤传入光谱仪。根据该方法研制了样机,采用so2,no2标准气体对样机进行标定,并应用样机对大气中的污染气体进行现场监测。实验结果表明,该方法能够满足空气质量监测要求。

基于光纤传感的优点,采用塑料光纤对cd（ⅱ）与对硝基苯重氮氨基偶氮苯反应的溶液进行吸收光谱采集和处理。研究主要包含测量的结构、实验过程、对实际采集光谱信号进行低通滤波处理以及在此基础上对cd（ⅱ）四种浓度的光谱信号谱峰值的非线性拟合。该方法对cd（ⅱ）的测量下限可以达到0.0047μg/ml。

光纤耦合器是全光纤傅里叶变换光谱仪(ffts)的关键元件。根据耦合模理论,分析了光纤耦合器的分束比、附加损耗等传输特性对ffts的工作带宽和测量准确性的影响。提出一种修正方法,即根据耦合模理论,拓展光纤耦合器传输矩阵的定义,通过实验测量确定其值,进一步计算得到反映光纤耦合器传输光谱特性的窗形函数,用于ffts的光谱修正。采用此修正方法不但拓宽了ffts的工作带宽,提高了其测量准确性,而且降低了ffts对光纤耦合器传输特性的要求。

*********特种气体生产项目安全预评价报告 1 前言 根据《中华人民共和国安全生产法》、《危险化学品安全管理条例》（中 华人民共和国国务院令第344号）、《危险化学品建设项目安全许可实施办 法》（国家安全生产监督管理总局令第8号）及《关于加强企业建设项目劳 动安全卫生预评价和“三同时”工作的通知》（新安监管字［2003］170号） 的有关规定，***********委托**************安全技术咨询有限责任公司 对该公司特种气体生产项目进行安全预评价。委托要求以该项目初步设计 为依据，运用科学的评价方法分析和预测该工程的职业危险、危害因素的 种类和危险危害程度，提出合理可行的劳动安全卫生设计改进对策，作为 该工程劳动安全卫生初步设计和项目劳动安全卫生管理、监察的主要依据。 接受委托后，*************组织安全评价工作组开展工作，编

通过变压器绝缘油的气体含量检测,结合近期的检修状况和实验数据进行综合分析,查找出了乙炔气体含量超标的原因,并提出了处理方法及步骤。

变压器在运行过程中,由于过热和放电故障,通常会产生乙炔气体,严重的会导致设备损坏,影响机组的正常运行。通过对2例变压器油色谱分析出现乙炔气体的问题,分析了产生乙炔气体的原因及处理过程。当变压器油中出现乙炔气体时,建议采取如下措施:要查阅各种记录,了解设备运行过程中的状态;要通过多次的跟踪检测结果找出原因;在确认变压器故障在短期内不会引起故障扩大并产生严重后果的情况下,应先从附属设备查起,并根据试验结果进行综合分析,判断变压器故障类型及原因;应避免盲目地脱气处理;若产气速率急剧上升且超过注意值,则应立即停电处理。

03：光纤顶板动态监测系统

第28卷第2期光电工程vol.28,　no.2 　2001年4月opto-electronicengineeringapril,2001　 文章编号:1003-501x(2001)02-0023-04 大型结构应变场光纤分布监测系统 孟爱东1,骆　飞2 (1.南京航空航天大学测试工程系,江苏南京210016; 2.美国波士顿大学电子和计算机工程系光子中心ma02215) 摘要:研究了一种用于大型工程结构应变、变形状态监测的基于光时域反射技术的分布式光纤应 变传感系统。设计了一种新型的光纤微弯传感器结构,用于对沿传感光纤分布各测量点的应变信 息进行提取;在此新结构的基础上,研究了全光纤型应变传感器串行阵列,以对构件应变测量和 安全监测为主要目标,建立起了分布光纤应变实时监测系统。进行了系统实验,得到了良好

结合某长输热网项目,介绍光纤监测系统的实际应用。光纤监测系统主要包括监测子系统、风光互补发电站、监控中心。监测子系统包括:分布式光纤感温测漏系统、光纤井盖防盗系统、分布式光纤测振系统,分别用于供热管道泄漏监测、热力井盖防盗、供热管道防挖掘。风光互补发电站主要为供热管道隧道内空气质量监测装置提供电源。监控中心用于实现数据显示与监测、故障预警与定位等功能。

为获得性能优良的熔锥型光纤耦合器,利用740ft-ir显微红外光谱仪,研究了不同制作工艺条件下耦合器中石英玻璃结构的差异。测定了在不同拉伸速度时制作的光纤耦合器,石英玻璃在650～2000cm-1波数范围内的红外吸收光谱,观察到了石英光纤玻璃的两个特征峰,由si-o-si反对称伸缩振动引起的特征峰940～950cm-1和由si-o-si对称伸缩振动引起的特征峰770～780cm-1。由于工艺条件的不同,特征峰的强度和位置都发生了变化,并测量了其变化的大小。拉制速度越快,石英玻璃中si-o-si键的不对称伸缩振动越强,且波数的移动与光纤耦合器的性能密切相关。

以石英汞灯为溯源标准,将光源接收装置、光纤、光谱仪结合在一起,建立以led冷光源作为光源及单色器的快速分析仪器的光学计量性能检测的量传方法,实现了快速分析仪器波长准确度、重复性和光谱带宽等光学性能的检验。

分析了江陵、鹅城换流站换流变压器油中乙炔气体产生的原因,介绍了故障处理过程与处理结果。

首先回顾了光声光谱仪的历史。接着介绍了光声光谱气体探测器的工作原理,讨论了近十年来出现的新颖的光源、微音器及光声池这三个光声系统中的主要器件,详尽介绍了其优缺点及适用范围。最后探讨了气体光声光谱探测系统的发展趋势。