基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的h2o浓度和温度测量

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1、⑧万方数据论文作者签名：至丝指导教师签名：评阅人2：评阅人3：评阅人4：评阅人5：答辩委员会主席：友茎鲎委员1：周塾垫委员2：蔓壑委员3：王挝苤委员4：闺查夏委员5：答辩日期：2014．06．06万方数据浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得逝婆左堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：易怨签字日其

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3、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解浙江太堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：易戈筵导师签名：签字日期：刃／哗易月，弓日步可签字日期：执严年占月f多日万方数据浙江大学硕士学位论文致谢两年半的硕士研究生生活即将结束，这已过去的27个月是我人生中很重要的阶段，有太多的回忆让我难忘。这段时间当中关怀、帮助我的人，是我能够愉快的生活和得以毕业的保障，

4、在此要衷心的感谢他们。首先要感谢我的导师王飞教授。一直以来，他在学习专业知识，实验方法方面的悉心指导以及生活上无微不至的关心使我能够顺利地完成我的学业。我从老师身上学习到的不只是科研能力，他严谨的治学态度、敏锐的科学洞察力，忘我的工作精神都使我受益非浅。这些都将伴随我的一生，并改变我的生活。感谢热能研究所的各位教授对我硕士期间给予了巨大帮助，他们在科研工作，日常生活和课程学业中给了我很大的帮助，衷心地祝他们在以后的生活工作中万事如意，一帆风顺。感谢姜治深、许婷、邢大伟等学长的帮助，在他们的帮忙与指导下我顺利完成了课题研究，我会怀念一起在实验室拼搏的无数个日日夜夜，感谢斯坦福大

5、学的学姐对我实验的帮助。同时感谢实验室的同学的大力帮助。十分感谢热能全体同学、我的室友和好友，和他们一起相处的日子非常开心愉快，我度过了人生中难忘的时光。是他们在艰难的时候给我勇气和鼓励，在闲暇时候给我快乐和笑声，是你们给我的生活增添了无数色彩，带来了很多欢声笑语。这些愉快的记忆会永远记录在我的生活里。最后，我要感谢我的家人，他们在精神上、物质上一直给予我无私的支持，给我带来最大的欢乐和幸福，没有他们，无法想象我能够按时完成学业。向所有在攻读硕士学位期间曾经关心和帮助过我的老师和同学表示最诚挚的谢意!万方数据浙江大学硕士学位论文摘要基于可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS

6、)对气体浓度及温度的测量，具有响应时间快、测量精度高、测量系统简单的优势，易于实现实时在线监测。同时该方法是非接触式测量，对恶劣环境下的气体参数测量具有非常好的适应性。近年来半导体激光器制造技术迅速发展，激光器在性能越来越稳定的同时价格更加便宜，因此TDLAS技术有着广泛的工业应用前景本文采用中心波长位于1397nm的半导体激光二极管对自制柴油燃烧炉高温燃烧火焰中的H20进行测量。实验选择了1397．75nm和1397．87rimH20吸收谱线对，并且计算了此谱线对线强比值R与温度的关系。首先通过对燃油炉进风量的控制，产生不同的燃烧工况。然后利用直接吸收方法测量得到不同工况下

7、的吸收信号，再对信号数据处理时排除了火焰背景信号，实现了温度和H20浓度的同时测量。将实验结果与去其他测量方法对比，验证了实验结果的准确性。生活垃圾炉排炉是处理生活垃圾的重要设备，需要对其运行状况时刻进行检测。而将TDLAS技术应用于工业现场是一项值得探索的研究工作。本文利用直接吸收与波长调制技术对生活垃圾焚烧炉烟道处的H20进行了在线连续检测。通过对波长调制技术测得的二次谐波信号的处理得到了H20浓度的变化趋势和烟道内的平均温度，将其与热电偶测量结果对比，两者误差范围在4．1％以内。通过直接吸收方法得到了烟道内H20浓度，浓度结果与Gasmet所测结果对比一致，误差在5％以

8、内。关键词：可调谐激光吸收光谱技术(TDLAS)，温度测量，浓度测量，水分，波长调制万方数据浙江大学硕士学位论文AbstractGassensingbasedonTunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy(TDLAS)withfastresponse，resultsareaccurate，thesystemissimple，issuitableforreal—timeon-linemeasurement．Atthesametimeasnon—contactmeasur