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一种单光谱吸收积分吸光度快速计算方法及应用
A Fast Calculation Method of Single Spectral Absorption Integral Absorbance and Its Application

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鲁一冰 1,2   刘文清 1   张玉钧 1   张恺 1,2   余冬琪 1,2  
文摘 可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)作为一种痕量气体精确检测的方法,已广泛应用于生活生产之中,该方法可通过积分吸光度与气体浓度的线性关系准确反演待测气体的浓度。环境变化和系统噪声等易造成吸光度曲线发生变形,故需对吸光度曲线进行非线性拟合,将其回归至Voigt模型。设计并搭建了基于TDLAS的CO实时在线监测系统,在此平台基础上,提出了一种三角替代Voigt线型单光谱积分吸光度的快速计算方法,并与高斯-埃尔米特方法进行比较。结果表明:三角替代方法浓度反演精度仅下降0.11%,平均计算耗时缩短84.19%;三角替代Voigt线型拟合方法以极小的精度损失,大幅提高了线型拟合的运算速度。
其他语种文摘 Tunable diode laser absorption spectroscopy(TDLAS),as an accurate detection method for the trace gases,has been widely used in the life and production.It can accurately inverse the gas concentration through the linear relation between the integral absorbance and the gas concentration.The changes in the environment and the system noise tend to cause the deformation of the absorbance curve.Therefore,it is necessary to do the nonlinear curve fitting on the absorbance curve to make it return to the Voigt model.A real-time online monitoring system for carbon monoxide based on TDLAS has been designed and built.With the platform,a fast calculation method with the triangular Voigt linetype fitting for the single spectral integral absorbance has been put forward and compared with the Gauss-Hermite method.The accuracy of the proposed method is only 0.11% lower,but the average computation time is shortened by 84.19%.The experimental results show that the triangular Voigt linetype fitting method can greatly improve the fitting speed only with the minimal accuracy loss.
来源 光学学报 ,2018,38(12):1214001-1-1214001-8 【核心库】
DOI 10.3788/AOS201838.1214001
关键词 光谱学 ; 可调谐半导体激光吸收光谱技术 ; Voigt线型拟合 ; 三角替代方法 ; 高斯-埃尔米特方法
地址

1. 中国科学院安徽光学精密机械研究所, 中国科学院环境光学与技术重点实验室, 安徽, 合肥, 230031  

2. 中国科学技术大学, 安徽, 合肥, 230026

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 0253-2239
学科 机械、仪表工业
基金 国家重点研发计划 ;  安徽省科技重大专项 ;  安徽省自然科学基金面上项目
文献收藏号 CSCD:6398361

参考文献 共 15 共1页

1.  Cai T D. Simultaneous measurement of CO and CO_2at elevated temperatures by diode laser wavelength modulated spectroscopy. Measurement,2012,45(8):2089-2095 被引 1    
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13.  胡健伟. C++数值算法,2005 被引 1    
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引证文献 1

1 邓瑶 基于直接吸收峰峰值标定的气体浓度反演方法研究 激光与光电子学进展,2021,58(3):0330002
被引 0 次

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