激光与红外

作者：姚强

单位：1.国网重庆市电力公司电力科学研究院,重庆 401123；2.郑州轻工业大学电气信息工程学院,河南 郑州 450002；3.河南省日立信股份有限公司,河南 郑州 450001；

关键词：水蒸气;湿度;可调谐二极管激光吸收光谱;传感器

基金：2020渝电科技17#项目；“智汇郑州·1125聚才计划”创新领军人才项目；国家重点研发计划项目(No.2020YFB2008600)资助。

设计研究了一种基于可调谐激光吸收光谱技术的微量水蒸气浓度检测传感器,内置有红外激光器、气体池、探测器、温压传感器、电路板等模块,传感器外形尺寸3cm×3cm×20cm。选用水蒸气在近红外v2+v3谱带内13686nm附近吸收线为待测谱线,结合软件锁相和SG滤波技术,实现对水蒸气的快速、准确测量。搭建了微量水蒸气浓度发生装置及校准测试实验系统,以高精度镜面露点仪为标准表进行校准测试,结果表明,传感器对水蒸气体积比浓度的测量范围达0～2000ppm,与标准表相比较的相对测量误差在-553～184之间,系统的最小检出限达10ppm,响应时间小于7s。该传感器性能指标满足在高压开关、氢冷发电、化工、制药等多个行业对湿度检测的要求,相比于传统湿度检测方法,具有测量准确度高、速度快、结构紧凑等优点,可为相关行业发展提供重要技术手段。

来源：2022年第10期

《激光与红外》期刊编辑部

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