光譜吸收式光纖乙炔氣體監(jiān)測系統(tǒng)

基于氣體的近紅外吸收機(jī)理,介紹了一種用led作光源的光譜吸收型光纖乙炔氣體傳感器。該系統(tǒng)利用布拉格光纖光柵和壓電陶瓷(pzt)的窄帶濾波特性,對寬帶光源led進(jìn)行波長調(diào)制,獲得與乙炔氣體吸收峰相對應(yīng)的窄帶反射出射光。利用諧波檢測原理,獲得探測器輸出信號的二次諧波信號,以此二次諧波信號與光纖光柵透射光強(qiáng)的比值作為系統(tǒng)的輸出,消除了吸收系數(shù)隨環(huán)境的變化、光路不穩(wěn)定因素的干擾和光源光率的波動(dòng)等因素對測量精度的影響,實(shí)現(xiàn)對氣體較高靈敏的檢測。理論與實(shí)驗(yàn)表明,該系統(tǒng)穩(wěn)定性和重復(fù)性好,可以對變壓器油中的乙炔氣體進(jìn)行有效檢測。

基于乙炔氣體近紅外吸收的機(jī)理,研究了一種以dfbld為光源的高靈敏度光譜吸收型乙炔氣體多點(diǎn)檢測系統(tǒng)。采用光源調(diào)制實(shí)現(xiàn)氣體濃度的諧波檢測,利用二次諧波與一次諧波的比值來消除光路干擾。采用空分復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)氣體濃度的檢測,使多個(gè)傳感器共用一個(gè)光源,降低了成本。建立了諧波檢測的數(shù)學(xué)模型,給出了乙炔氣體的測量結(jié)果。測試結(jié)果表明:系統(tǒng)靈敏度和穩(wěn)定性高,重復(fù)性好,適應(yīng)性強(qiáng)。

因?yàn)槠骷詢r(jià)比高、可復(fù)用、遠(yuǎn)距離探測,抗電磁輻射等優(yōu)勢,基于內(nèi)腔光纖激光器的氣體光譜檢測方法受到了廣泛的關(guān)注。通過精心設(shè)計(jì)氣室和反射鏡,建立了內(nèi)腔光纖激光器氣體檢測系統(tǒng)。在鋸齒波電壓驅(qū)動(dòng)下,f-p可調(diào)諧濾波器連續(xù)調(diào)諧,實(shí)現(xiàn)了波長掃描,可獲得多條氣體吸收譜線,一次掃描相當(dāng)于多次測量,極大的提高了測量靈敏度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,檢測誤差可控制在100ppm內(nèi),相對誤差小于實(shí)際氣體濃度的3%。

為了提高1.5μm波段激光器的頻率穩(wěn)定性,利用乙炔分子飽和吸收穩(wěn)頻,設(shè)計(jì)了一種穩(wěn)頻的光纖光柵外腔半導(dǎo)體激光器。其通過步進(jìn)電機(jī)對光纖光柵進(jìn)行拉伸調(diào)節(jié)波長,實(shí)現(xiàn)了激光頻率調(diào)諧。結(jié)果表明,所研制的激光器擁有較高的頻率穩(wěn)定度。

針對天文光譜觀測系統(tǒng)使用的傳光光纖在布放和觀測過程中因彎曲和入射中心未對準(zhǔn)光纖中心而導(dǎo)致的焦比退化效應(yīng),采用光學(xué)追跡方法進(jìn)行了分析計(jì)算。根據(jù)我國大天區(qū)面積多目標(biāo)光纖光譜望遠(yuǎn)鏡(lamost)工程中實(shí)際使用的光纖光纜的參數(shù),分析并計(jì)算了所用傳光光纖的使用條件,為工程應(yīng)用提供參考。根據(jù)分析計(jì)算的結(jié)果,在lamost工程中光纖對準(zhǔn)誤差設(shè)計(jì)值為不大于32μm的條件下,lamost工程中光纖光纜施工安裝及觀測使用過程中最小彎曲半徑應(yīng)限制在不小于300mm。

通過對耦合的理論分析,模擬了實(shí)際的拉錐過程,構(gòu)建了光纖耦合器對光譜響應(yīng)特性的理論模型。詳細(xì)分析了不同熔燒長度和不同拉伸距離對光譜響應(yīng)的影響,熔燒長度越短,拉錐曲線震蕩越劇烈,到達(dá)歸一化光功率為0.5所需要的拉伸長度越短,會(huì)出現(xiàn)更多的震蕩包絡(luò);拉伸距離越長,產(chǎn)生的包絡(luò)震蕩越多,波長間隔越密,對光譜響應(yīng)越為敏感,從實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證其合理性。這一模型的建立將大大減少實(shí)際工作中的盲目性,對光纖耦合器制作有一定的指導(dǎo)意義。

目錄 1概述.................................................1 1.1評價(jià)目的.............................................1 1.2評價(jià)范圍和評價(jià)內(nèi)容......................................1 1.3評價(jià)程序.............................................2 2建設(shè)項(xiàng)目概況...........................................4 2.1建設(shè)項(xiàng)目主要技術(shù).......................................4 2.2地理位置、用地面積、生產(chǎn)規(guī)模..............................

基于氣體分子的近紅外光譜吸收機(jī)理,研究一種可以檢測一氧化碳的光纖氣體傳感器。對窄帶光源dfbld進(jìn)行正弦波調(diào)制,建立差分吸收的數(shù)學(xué)模型,利用諧波技術(shù)實(shí)現(xiàn)氣體濃度的檢測。系統(tǒng)采用差分結(jié)構(gòu)有效消除了光源光強(qiáng)噪聲干擾以及光電器件的零點(diǎn)漂移。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,傳感器性能穩(wěn)定、靈敏度高、重復(fù)性好,并且不受其它氣體的干擾。

根據(jù)理想模展開下的耦合模方程,對光纖布拉格光柵的峰值反射率公式進(jìn)行了數(shù)學(xué)推導(dǎo),得到了布拉格光纖光柵的光譜反射率表達(dá)式。全面討論了光柵周期、光纖柵長、光致折射率微擾最大值等參數(shù)與光纖光柵反射光譜的關(guān)系。仿真結(jié)果顯示了固定參數(shù)下布拉格光柵的極限窄帶寬,得到的反射率為1、帶寬為0.02nm的窄帶寬布拉格光柵,比現(xiàn)今分布式傳感系統(tǒng)中使用的布拉格光柵的帶寬窄1個(gè)數(shù)量級。這種布拉格光纖光柵用于分布式傳感系統(tǒng),可大大提高分布式傳感系統(tǒng)中光源的帶寬利用率,消除各信號間的相互串?dāng)_,提高傳感光柵復(fù)用數(shù)目,降低解調(diào)系統(tǒng)成本。

環(huán)境污染氣體監(jiān)測是防治大氣污染的前提條件。污染氣體的監(jiān)測方法中,光譜分析方法具有原理和結(jié)構(gòu)簡單、響應(yīng)速度快、精度高等優(yōu)點(diǎn)。差分吸收光譜法利用氣體分子在紫外-可見光譜范圍的特征吸收來測量其濃度含量,是環(huán)境氣體監(jiān)測領(lǐng)域的典型光譜分析方法。根據(jù)差分吸收光譜的測量原理,提出光纖收發(fā)一體測量結(jié)構(gòu),將該結(jié)構(gòu)應(yīng)用于空氣質(zhì)量監(jiān)測中。氙燈光源經(jīng)耦合透鏡耦合后進(jìn)入入射光纖,經(jīng)望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)準(zhǔn)直后出射,經(jīng)過被測氣體之后,由位于被測氣體另一端的角錐棱鏡反射后沿原路返回,再次經(jīng)過望遠(yuǎn)系統(tǒng)匯聚,攜帶被測氣體的信息經(jīng)出射光纖傳入光譜儀。根據(jù)該方法研制了樣機(jī),采用so2,no2標(biāo)準(zhǔn)氣體對樣機(jī)進(jìn)行標(biāo)定,并應(yīng)用樣機(jī)對大氣中的污染氣體進(jìn)行現(xiàn)場監(jiān)測。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該方法能夠滿足空氣質(zhì)量監(jiān)測要求。

基于光纖傳感的優(yōu)點(diǎn),采用塑料光纖對cd（ⅱ）與對硝基苯重氮氨基偶氮苯反應(yīng)的溶液進(jìn)行吸收光譜采集和處理。研究主要包含測量的結(jié)構(gòu)、實(shí)驗(yàn)過程、對實(shí)際采集光譜信號進(jìn)行低通濾波處理以及在此基礎(chǔ)上對cd（ⅱ）四種濃度的光譜信號譜峰值的非線性擬合。該方法對cd（ⅱ）的測量下限可以達(dá)到0.0047μg/ml。

光纖耦合器是全光纖傅里葉變換光譜儀(ffts)的關(guān)鍵元件。根據(jù)耦合模理論,分析了光纖耦合器的分束比、附加損耗等傳輸特性對ffts的工作帶寬和測量準(zhǔn)確性的影響。提出一種修正方法,即根據(jù)耦合模理論,拓展光纖耦合器傳輸矩陣的定義,通過實(shí)驗(yàn)測量確定其值,進(jìn)一步計(jì)算得到反映光纖耦合器傳輸光譜特性的窗形函數(shù),用于ffts的光譜修正。采用此修正方法不但拓寬了ffts的工作帶寬,提高了其測量準(zhǔn)確性,而且降低了ffts對光纖耦合器傳輸特性的要求。

*********特種氣體生產(chǎn)項(xiàng)目安全預(yù)評價(jià)報(bào)告 1 前言 根據(jù)《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》、《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》（中 華人民共和國國務(wù)院令第344號）、《危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全許可實(shí)施辦 法》（國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令第8號）及《關(guān)于加強(qiáng)企業(yè)建設(shè)項(xiàng)目勞 動(dòng)安全衛(wèi)生預(yù)評價(jià)和“三同時(shí)”工作的通知》（新安監(jiān)管字［2003］170號） 的有關(guān)規(guī)定，***********委托**************安全技術(shù)咨詢有限責(zé)任公司 對該公司特種氣體生產(chǎn)項(xiàng)目進(jìn)行安全預(yù)評價(jià)。委托要求以該項(xiàng)目初步設(shè)計(jì) 為依據(jù)，運(yùn)用科學(xué)的評價(jià)方法分析和預(yù)測該工程的職業(yè)危險(xiǎn)、危害因素的 種類和危險(xiǎn)危害程度，提出合理可行的勞動(dòng)安全衛(wèi)生設(shè)計(jì)改進(jìn)對策，作為 該工程勞動(dòng)安全衛(wèi)生初步設(shè)計(jì)和項(xiàng)目勞動(dòng)安全衛(wèi)生管理、監(jiān)察的主要依據(jù)。 接受委托后，*************組織安全評價(jià)工作組開展工作，編

通過變壓器絕緣油的氣體含量檢測,結(jié)合近期的檢修狀況和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合分析,查找出了乙炔氣體含量超標(biāo)的原因,并提出了處理方法及步驟。

變壓器在運(yùn)行過程中,由于過熱和放電故障,通常會(huì)產(chǎn)生乙炔氣體,嚴(yán)重的會(huì)導(dǎo)致設(shè)備損壞,影響機(jī)組的正常運(yùn)行。通過對2例變壓器油色譜分析出現(xiàn)乙炔氣體的問題,分析了產(chǎn)生乙炔氣體的原因及處理過程。當(dāng)變壓器油中出現(xiàn)乙炔氣體時(shí),建議采取如下措施:要查閱各種記錄,了解設(shè)備運(yùn)行過程中的狀態(tài);要通過多次的跟蹤檢測結(jié)果找出原因;在確認(rèn)變壓器故障在短期內(nèi)不會(huì)引起故障擴(kuò)大并產(chǎn)生嚴(yán)重后果的情況下,應(yīng)先從附屬設(shè)備查起,并根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行綜合分析,判斷變壓器故障類型及原因;應(yīng)避免盲目地脫氣處理;若產(chǎn)氣速率急劇上升且超過注意值,則應(yīng)立即停電處理。

03：光纖頂板動(dòng)態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)

第28卷第2期光電工程vol.28,　no.2 　2001年4月opto-electronicengineeringapril,2001　 文章編號:1003-501x(2001)02-0023-04 大型結(jié)構(gòu)應(yīng)變場光纖分布監(jiān)測系統(tǒng) 孟愛東1,駱　飛2 (1.南京航空航天大學(xué)測試工程系,江蘇南京210016; 2.美國波士頓大學(xué)電子和計(jì)算機(jī)工程系光子中心ma02215) 摘要:研究了一種用于大型工程結(jié)構(gòu)應(yīng)變、變形狀態(tài)監(jiān)測的基于光時(shí)域反射技術(shù)的分布式光纖應(yīng) 變傳感系統(tǒng)。設(shè)計(jì)了一種新型的光纖微彎傳感器結(jié)構(gòu),用于對沿傳感光纖分布各測量點(diǎn)的應(yīng)變信 息進(jìn)行提取;在此新結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,研究了全光纖型應(yīng)變傳感器串行陣列,以對構(gòu)件應(yīng)變測量和 安全監(jiān)測為主要目標(biāo),建立起了分布光纖應(yīng)變實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)。進(jìn)行了系統(tǒng)實(shí)驗(yàn),得到了良好

以石英汞燈為溯源標(biāo)準(zhǔn),將光源接收裝置、光纖、光譜儀結(jié)合在一起,建立以led冷光源作為光源及單色器的快速分析儀器的光學(xué)計(jì)量性能檢測的量傳方法,實(shí)現(xiàn)了快速分析儀器波長準(zhǔn)確度、重復(fù)性和光譜帶寬等光學(xué)性能的檢驗(yàn)。

分析了江陵、鵝城換流站換流變壓器油中乙炔氣體產(chǎn)生的原因,介紹了故障處理過程與處理結(jié)果。

首先回顧了光聲光譜儀的歷史。接著介紹了光聲光譜氣體探測器的工作原理,討論了近十年來出現(xiàn)的新穎的光源、微音器及光聲池這三個(gè)光聲系統(tǒng)中的主要器件,詳盡介紹了其優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。最后探討了氣體光聲光譜探測系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

制備了新型摻er^3+鉍鉛鍶玻璃，研究了玻璃的吸收光譜和上轉(zhuǎn)換光譜性質(zhì)，應(yīng)用judd-ofelt理論計(jì)算了鉍鉛鍶玻璃的3個(gè)強(qiáng)度參量ωt(t=2，4，6)，分別為ω2=3．27×10^-20cm^2，ω4=1．15×10^-20cm^2，ω6=0．38×10^-20cm^2。計(jì)算了er^3+離子的振子強(qiáng)度、自發(fā)輻射躍遷幾率、熒光分支比和輻射壽命等光譜參數(shù)。研究了上轉(zhuǎn)換發(fā)光強(qiáng)度隨泵浦激光功率的變化，上轉(zhuǎn)換熒光525，546和657nm曲線的斜率分別為1.86．1．88和1．85，表明紅、綠光發(fā)射均為雙光子吸收過程。

將長周期光纖光柵(lpg)和光纖sagnac環(huán)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了折射率和溫度的同時(shí)測量。首先利用二氧化碳激光器在保偏光纖上制作了長周期光纖光柵(pm-lpg),然后把該pm-lpg和普通單模光纖耦合器組成sagnac環(huán),作為傳感單元。實(shí)驗(yàn)選擇其某一透射峰作為測試對象,其波長隨溫度變化,強(qiáng)度隨折射率變化,因此可實(shí)現(xiàn)兩個(gè)參量的同時(shí)測量。實(shí)驗(yàn)獲得的溫度靈敏度為-0.654nm.℃-1,折射率靈敏度為49.9db.riu-1。整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)成本低、簡單實(shí)用,具有較好的應(yīng)用前景。