激光与红外

作者：吴文杰

单位：商丘职业技术学院,河南 商丘 476000；

关键词：双半椭球形;双通道;焦点;非色散红外;温度补偿

基金：河南省高等学校重点科研项目(No.23B510014)资助。

为了解决非色散红外CO2传感器在测量过程中易受温度影响的问题,提出双半椭球形双通道气体吸收腔室和广义高斯径向基函数神经网络补偿温度的新方法。首先双半椭球形双通道气体吸收腔室的半椭球形长轴右侧焦点与右半椭球形长轴左侧焦点重合,红外光源位于左、右半椭球形长轴的焦点重合处,检测器位于半椭球形长轴的另外一个焦点处,该结构能够使光线被气体充分接收,减小了光线传播过程中的损耗。接着差分计算单波长双通道热释电探测器输出电压获得CO2气体浓度。最后分析广义高斯径向基函数神经网络形状参数与辅助形状参数对提高逼近效果的影响。实验显示在双半椭球形双通道气体吸收腔室结构中,长轴长度为4cm和短轴长度为3cm则CO2气体吸收率达到最大值。常温25℃时,CO2不同浓度测量误差变化不大,绝对误差波动范围在0004～0006之间,相对误差波动范围在0067～0100之间。CO2浓度2时,不同温度测量误差变化较大,绝对误差波动范围在0001～0024之间,相对误差波动范围在0017～0400之间,测量浓度为2的CO2气体传感器响应时间的6次平均值为2746s,具有较快的响应时间。

来源：2024年第6期

《激光与红外》期刊编辑部

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