基于ftir远程气体监测技术及其的应用方法地研究

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1、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和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学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了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学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，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以

2、供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要本文主要对基于傅里叶变换光谱法（FTIR）的远程气体监测技术及其应用方法进行了研究。根据远程气体监测的理论模型，搭建了一套基于FTIR的远程气体监测系统，并将其运用于不同种类气体的浓度检测中。为了验证该检测方法的可行性，将其应用于可调谐二极管激光光谱（TDLAS）系统，并以一氧化碳（CO）气体为例进行了浓度检测。本论文完成的主要工作总结如下：1）阐述了傅里叶变换光

3、谱理论、光谱复原理论，基于远程气体监测理论模型，通过仿真分析了采样过程中相关因素对气体浓度监测的影响，为系统构建和实验分析奠定了基础。2）设计并搭建了一套基于FTIR的远程气体监测系统，采用功率加权法计算吸收光谱的吸光度值，用于测量油罐环境下的汽油挥发气的浓度。实验结果表明，气体流量对实验结果影响较小，在达到平衡后测量误差小于7%；测量距离对结果影响较大，在15m时误差高达18%，在对结果进行修正后误差可控制在4%以内；真空度与浓度之间呈现出较好的线性关系。根据实验数据分析，可以对实际测量的浓度进行修正，减小测量误差，为现场测试提

4、供了数据参考。3）测量了柴油挥发气，CO，CO2气体在中红外波段上的吸收光谱，并从成分组成，分子结构等方面分析测量结果。结果表明，利用不同种类气体在中红外波段不同的吸收峰位置，可以准确区分汽油和柴油挥发气，以及CO，CO2混合气体，并测量其对应组分浓度。4）将远程气体监测技术应用于TDLAS系统，根据系统原理利用软件进行了仿真。实验以CO气体为例，对软件锁相算法进行了验证，测量了不同浓度，不同温度下的CO二次谐波峰值。关键词：傅里叶变换光谱气体监测汽油挥发气参数分析ABSTRACTThis thesisis aimed at th

5、e research on theremote gas monitoring technology and application based on FourierTransform Spectroscopy(FTIR).Based on the theory of remote gas monitoringtechnology (RGMT), aremote gas monitoring systembased on FTIRis designed and constructed, which is used to measur

6、edifferent typeof gas atdifferent concentration.We also apply theRGMT into Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy(TDLAS) system, and use it to measure the concentretion of CO gas.The major work of the thesis is as follows:1) We built the mathematical modelofRGMT 

7、and analyzedthe factors which affectedgas concentration during the sampling process. Through making thetheoretical analysis and simulation,welaid the foundation ofsystem construction and future experiments.2) A remote gas monitoring systembased on FTIRis designed and 

8、constructed.We introduced the design and algorithm of the system, which was used to detect the gasoline vapors.The results s