一階縱向光聲池及多組分氣體光聲光譜檢測特性研究.pdf

1、變壓器油中溶解氣體是表征電力變壓器早期潛伏性故障的重要特征量之一，實(shí)時(shí)分析油中溶解氣體的成分和比例，判斷變壓器潛伏性故障的類型、程度及發(fā)展趨勢，對確保變壓器安全運(yùn)行具有重要意義。氣體光聲光譜檢測技術(shù)是一種高靈敏度檢測微量氣體的光學(xué)檢測技術(shù)，具有不消耗和分離氣體、選擇性好、大動(dòng)態(tài)檢測范圍等優(yōu)點(diǎn)，在變壓器油中溶解氣體檢測中具有良好的應(yīng)用前景。
　　結(jié)合多組分氣體光聲光譜檢測技術(shù)的研究現(xiàn)狀及光聲池結(jié)構(gòu)特性的分析，論文從氣體分子光譜理論入

2、手，深入剖析氣體光聲光譜檢測光的吸收和光聲信號的激發(fā)原理；建立了共振光聲池中光聲信號與光源強(qiáng)度、氣體分子吸收系數(shù)的對應(yīng)關(guān)系；理論分析結(jié)果為多組分氣體光聲光譜檢測和光聲池的優(yōu)化設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
　　根據(jù)光源的輻射特性及氣體吸收譜線的選擇原則，選擇了C2H2、CH4和CO3種特征氣體的特征吸收譜線的中心波長，搭建了基于3只DFB半導(dǎo)體激光器形成激光器陣列光源的氣體光聲光譜實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。從材料、工作模式、幾何大小和抗噪措施等影響光聲池性能的

3、因素分析，設(shè)計(jì)制作了一階縱向諧振式光聲池，且對DFB半導(dǎo)體激光器的波長調(diào)制、光聲池的響應(yīng)特性以及檢測系統(tǒng)中的噪聲進(jìn)行理論與實(shí)驗(yàn)分析。
　　分析了壓強(qiáng)、溫度對C2H2、CO和CH4氣體紅外吸收特性的影響，表明氣體的峰值吸收系數(shù)和譜線線寬與壓強(qiáng)、溫度緊密相關(guān)。實(shí)驗(yàn)研究了C2H2、CH4和CO氣體光聲光譜檢測特性；研究了氣體濃度、激光功率與氣體光聲信號的對應(yīng)關(guān)系；在氣體不發(fā)生飽和吸收的情況下，光聲信號隨氣體濃度、激光功率的增加而線性增大