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GJG4型光谱吸收式甲烷传感器工作原理

随着技术不断的更新发展,甲烷传感器的种类越来越多,型号种类越来越齐全。GJG4型光谱吸收式甲烷传感器采用高科技研制的出的一款新设备,操作更加简单方便。可以用在煤矿井下采掘工作面、回风巷道、机电峒室等有瓦斯爆炸气体环境中对瓦斯浓度进行连续测定。

由于不同气体对红外光有着不同的吸收光谱,一些气体的特征光谱吸收强度和气体的浓度有关,利用这一原理可以测量瓦斯气体浓度。利用气体在石英光纤透射窗口内的吸收峰,测量由于气体吸收产生的光强衰减,反演出气体的浓度。

与传统红外光谱技术不尽相同,GJG4型光谱吸收式甲烷传感器采用的是一种称之为可调谐半导体激光器吸收光谱技术(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)的谐波检测技术。其原理可以简单描述为:将窄带光源波长对准待测气体某一吸收峰,用慢速调制电流在吸收峰左右附近扫描,并在这一慢速信号上叠加高频正弦信号。调制后的激光通过待测气体,由于气体的吸收效应,波长调制转换为强度调制,当激光中心波长对准气体吸收峰的中心处,输出光包含有调制频率的二次谐波信号,而且信号幅度正比于气体的浓度。通过提取二次谐波,来实现气体浓度的测量。与差分吸收法相比,谐波检测法具有更高的分辨率。采用锁相放大技术,可以实现二次谐波信号的提取,从而实现气体浓度的高灵敏度测量。

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