参数主动控制的痕量气体实时在线测量系统

基于二极管激光波长调制光谱技术建立了一套参数主动控制的痕量气体实时在线探测系统。为提高系统的实时在线测量性能和测量精度，在模拟温度与压强对痕量气体浓度探测影响的基础上，待测气体的温度、压强和流量被主动控制，并能保持长期稳定性。小波去噪和卡尔曼滤波数字降噪技术被联合应用于系统。以CO2分子吸收为例的实验结果表明，小波去噪的应用将吸收光谱的信噪比提高了30%左右，卡尔曼滤波的应用将CO2体积分数的测量精度由2.5×10-7提高至7×10-8。Allan方差结果给出了系统的稳定时间，约为60 s。实测实验室内CO2浓度的结果表明，该测量系统具有良好的稳定性和可靠性，能够很好地监测痕量气体浓度的变化。