基于TDLAS技术的硫化氢气体浓度测量方法研究

发布时间：2024-05-17 14:19

　　在石油等工业原料的开采中极有可能产生剧毒的硫化氢气体,气体一旦泄露不仅会腐蚀工业材料、遇明火发生爆炸,还会给人体带来巨大的伤害,甚至造成死亡。可调谐半导体激光吸收光谱检测技术(TDLAS)作为一种新型检测技术,具有响应快、适应能力强等优势,可在恶劣条件下实现硫化氢气体浓度的实时测量。对TDLAS检测技术的理论基础进行研究,深入分析了气体分子吸收的原理、光谱的产生及吸收谱的谱线函数,对硫化氢气体的吸收谱线进行详细分析,最终选取了1.578μm作为硫化氢气体的吸收波长。并由朗伯-比尔定律结合波长调制技术和谐波检测技术,进行详细分析和数学推导,为检测系统的研究提供完善的理论依据。在理论研究的基础上完成了整个系统仿真,将仿真过程分为独立的环节,对各个环节进行仿真分析,并加入干扰噪声进行仿真性能的测试。仿真结果验证了技术的可行性,对于系统的设计具有重要的指导作用。对硫化氢气体检测系统进行设计,并从滤除噪声和增大信号强度两方面对各模块进行优化。系统设计主要包括光源控制模块中激光器的选择、驱动以及温度控制,气体吸收模块中F-P滤光片和气体吸收池设计,信号接收模块中光电探测器的选择和预处理及锁相放大器...

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1各种原油含硫量分布

1第1章绪论1.1研究背景及意义随着全球科技的进步，环境问题也成为世界一大问题。环境问题的出现对人以及社会的发展都具有重要影响，尤其是一些有毒气体的排放，更是对环境有着巨大的破坏作用。在破坏环境的同时，这些有毒气体更会对工业和人体造成直接危害。在高含硫油气田开采和加工时，就有可能....

图1-2MQ136硫化氢气体传感器

3被测空间中，硫化氢气体浓度越高其电导率也相应的增高，由电导率便可测得气体浓度的相关信息。这种检测手段的特点是使用方法简单、反应速度快，而且价格低廉、不容易损坏，但其容易受供电电压和周围环境等的制约，不能广泛应用于勘探现常图1-2MQ136硫化氢气体传感器(2)电化学法电化学法是....

图1-3ME3-H2S硫化氢气体传感器

3被测空间中，硫化氢气体浓度越高其电导率也相应的增高，由电导率便可测得气体浓度的相关信息。这种检测手段的特点是使用方法简单、反应速度快，而且价格低廉、不容易损坏，但其容易受供电电压和周围环境等的制约，不能广泛应用于勘探现常图1-2MQ136硫化氢气体传感器(2)电化学法电化学法是....

图1-47890A气相色谱仪

4的气体不局限于单一的种类，且速度较快、灵敏度高。但其设备体积大，构造也相对比较复杂，需要及时维护，且检测过程中需要多次采样，无法做到对待测气体的实时快速检测。图1-47890A气相色谱仪(4)红外吸收光谱法近些年，以红外吸收光谱法对气体进行检测和分析的研究尤为深入。红外光谱法遵....

本文编号：3975715