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光谱吸收法光纤甲烷传感器性能的研究

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甲烷是易燃易爆气体和多种燃料的主要成分,它在大气中爆炸的下限为5.3%,__匕限为15%,准确检测甲烷气体体积分数,对于工业安全生产运行及地质勘探学领域有着至关重要的作用.目前的研究大多采用光谱吸收法检测甲烷气体体积分数,针对单光源光谱吸收法检测甲烷气体体积分数存在很多测量误差现状,本文首先分析了用发光二极管(LED)做光源时驱动电流抖动造成的测量误差,提出了补偿此电流抖动误差以及测量环境背景光干扰误差的双波长测量方法,简述了其测量原理,重点针对双波长方法从理论上推导了其测量误差通用公式,在此基础上分析井数值模拟了温度变化导致的测量误差,给出了减小双波长温度测量误差建议。研究结果对于其他强度调制型光纤甲烷传感器具有普遍的适用价值。

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