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单光纤环甲烷气体传感器的研究

郭旋

   近年来,随着煤矿业、环境监测、石油化工等行业对甲烷气体浓度检测的重视,可靠、实时、快速越来成为甲烷气体检测的追求方向。光纤传感器其抗电磁干扰力强、灵敏度高、重量轻、易集成等特点,倍受国内外学者关注。 本文所设计的光纤传感系统,是基于气体光谱吸收特性的单环光纤系统,气室置于单环中,采用耦合器分光,光脉冲多次经单环形成光功率损耗,并分别对初始状态和气体吸收状态下的光脉冲波形进行了分析拟合处理,通过计算出衰荡时间来确定气体吸收损耗,从而测算出气体浓度。 本文以此思想为指导,对光纤衰荡环作了详细的理论分析,得出测量气体浓度的理论依据,并对系统各部分进行测试,搭建了光纤网络系统。还根据实验需求,设计制作了光信号源的驱动电路板,实现了直流偏置、交流调制、温控、显示功能,给光纤传感器提供了可靠的光脉冲信号。通过这种方法测得的气体浓度,与标准浓度基本吻合。……   
[关键词]:单环光纤气体传感;光谱吸收;甲烷;吸收损耗;衰荡时间
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:北京交通大学2010年
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