光纤甲烷气体传感器的研究

【摘要】：基于甲烷气体近红外吸收的机理,研究了一种高灵敏度易于实现的光纤甲烷气体传感器。分析了半导体激光器的调制特性和谐波检测的基本原理,建立了传感器的数学模型。系统采用分布反馈式半导体激光器做光源,气室采用小型渐变折射率透镜构成的气室,加入参考光路和参考气室,使光源输出的中心波长锁定在气体的吸收峰上,通过光源调制实现气体浓度的谐波检测,给出了甲烷气体测量的实验结果。 【作者单位】： 燕山大学理学院;
【关键词】： 近红外吸收 谐波检测 气体传感器 甲烷
【分类号】：TP212.14
【正文快照】： 1引言甲烷是易燃易爆气体,是矿井中瓦斯和多种液体燃料的主要成分。瓦斯爆炸是煤矿安全的最大威胁,据统计,我国的瓦斯事故已占到煤矿事故的80%以上。瓦斯爆炸需要同时满足三个条件,即矿井中氧气浓度在18%以上,甲烷浓度在5%~15%范围之内,有明火存在。因此对甲烷气体浓度进行准

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