【摘 要】
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提出一种基于中红外中空波导光纤的呼吸气体CO2测量系统,该系统使用中心波长为2.73 μm的分布式反馈(DFB)激光器结合1 m长的中空波导光纤,采用免标定波长调制光谱技术(CF-WMS)对呼吸气体CO2进行实时测量。采用CF-WMS技术得到的CO2气体浓度与配制所得的标准气体浓度之间的线性度为0.9999,在体积分数为0%~6%的范围内,测量结果与标准气体体积分数值之间的最大绝对误差为0.01%。由CF-WMS 技术反演的CO2体积分数精度为1.01×10 -5,在最佳积分时间26.00 s时,CO2气
【机 构】
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南昌航空大学无损检测教育部重点实验室,江西南昌330063
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提出一种基于中红外中空波导光纤的呼吸气体CO2测量系统,该系统使用中心波长为2.73 μm的分布式反馈(DFB)激光器结合1 m长的中空波导光纤,采用免标定波长调制光谱技术(CF-WMS)对呼吸气体CO2进行实时测量。采用CF-WMS技术得到的CO2气体浓度与配制所得的标准气体浓度之间的线性度为0.9999,在体积分数为0%~6%的范围内,测量结果与标准气体体积分数值之间的最大绝对误差为0.01%。由CF-WMS 技术反演的CO2体积分数精度为1.01×10 -5,在最佳积分时间26.00 s时,CO2气体的探测极限为1.3×10 -6。基于CF-WMS技术与传统的标定式波长调制技术(WMS)测量CO2气体体积分数的精度和灵敏度,并将两者进行比较,结果发现CF-WMS技术相对于WMS技术,测量精度提高了一倍,CF-WMS技术测量灵敏度为WMS技术测量灵敏度的1.4倍。对呼吸气体CO2实时测量时,采用CF-WMS技术测量的背景CO2体积分数基本稳定在3.8×10 -4左右,呼吸末CO2体积分数稳定在5.7%附近。
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