基于吸收光谱原理的高温水汽浓度测量方法研究

可调谐半导体激光吸收光谱(tunablediodelaserabsorptionspectroscopy,简称为TDLAS)技术具有 高灵敏度、快速响应、非接触式、环境适应性强等优点,能够实现燃烧温度、组分浓度、速度等参量的实时 动态在线测量。为准确测量高温下的水汽浓度,采用窄带半导体激光器作为光源,结合实验室的高温测量系 统,记录了常压下1.39μm 附近水汽在773~1273K 温度范围内的吸收光谱,利用多线组合非线性最小二 乘法拟合得到高温吸收光谱的吸光度,找出了两条适合高温水汽浓度测量的吸收线7154.35 和7157.73 cm-1,首次提出高温水汽浓度测量的模型求解方法,该方法测得的高温下水汽浓度符合理论推理,浓度测 量的标准误差低于0.2%,相对误差低于6%。通过实验验证了该测量方法的可行性。