关键词：光谱学 可调谐半导体激光 吸收光谱 甲烷 

摘要：为了满足城市管网日常维护中对甲烷(CH4)泄漏检测的需求,研制了一种基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术的吸入便携式CH4探测仪,其重量仅为1.4 kg,体积为22 cm?10 cm?10 cm。仪器内部采用中心波长为1654 nm的分布反馈式激光器作为光源,集成了物理基长8.5 cm、有效光程2.25 m的光学多通池。系统基于STM32F405单片机控制激光器产生稳定的调制激光,配合信号采集处理单元实现对吸收信号的采集,并利用数字锁相放大器提取信号中的二次谐波分量,反演得到待测气体浓度。对探测仪进行标定和稳定性实验,结果表明二次谐波信号幅值与气体浓度有良好的线性关系,系统测量精度为?3.05%,仪器的最小可探测极限为0.88 ppm,其精度与便携性满足实际检测需求。

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