张光乐
- 作品数:5 被引量:27H指数:3
- 供职机构:中国科学院安徽光学精密机械研究所更多>>
- 发文基金:国家自然科学基金中国科学院战略性先导科技专项国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域:理学机械工程天文地球更多>>
- Voigt线型两翼拟合非均匀流场吸光度的方法研究被引量:3
- 2017年
- 在吸收光谱领域特别是可调谐半导体激光直接吸收光谱(dTDLAS)技术中,需要精确测量吸收光谱的积分吸光度值以精确反演出流场温度、组分浓度等参数。对于非均匀流场,单光路吸收光谱测量时,由于沿测量路径的谱线展宽随流场状态的变化而变化,见诸文献的研究主要采用Voigt或Lorentz线型对吸光度曲线拟合处理或直接对吸光度曲线数值积分获取积分吸光度值,针对方法可能引入的误差进行了模拟分析,并提出Voigt线型两翼拟合吸光度的方法来获取吸收光谱的积分吸光度值,以减小拟合误差。采用流场测量中常用的H_2O作为目标气体,选取了8条具有不同低态能级的吸收线,以实验室平焰炉为原型建立两种非均匀流场模型,并通过分段法对流场非均匀性进行等效处理。分别采用Voigt线型拟合法、数值积分法和Voigt线型两翼拟合法模拟计算两模型的积分吸光度值,通过与理论积分吸光度值对比得出各方法的误差大小,从而确定出在不同的非均匀流场情况下相适应的积分吸光度值获取方法。
- 聂伟叶擎昊许振宇张光乐夏晖晖阚瑞峰
- 温度和压强变化对二次谐波反演结果的影响被引量:12
- 2014年
- 在气体质量流量测量系统中,波长调制光谱信号的谐波分量,特别是其二次谐波分量常被用作为检测对象,用于气体浓度、速度等信息的反演。基于波长调制原理,利用氧气(O2)分子在764.28nm附近的吸收谱线,分析了常见线型的半峰全宽,得出了不同温度、压强下洛伦兹线型的适用范围;研究了O2分子吸收谱线在不同温度、压强条件下的二次谐波峰值;对不同温度、压强下,采用二次谐波峰值反演气体浓度产生的误差进行了分析,并提出了误差修正方法;分析了实验过程中当最佳调制深度不能够随着温度、压强即时调整的情况下,最优调制系数在不同温度、压强变化下的适用范围,并给出了误差修正公式。
- 贾良权刘文清刘建国阚瑞峰姚路许振宇戴云海袁松魏敏张光乐
- 关键词:光谱学波长调制二次谐波
- Voigt线形函数二阶导数研究被引量:1
- 2014年
- 在强展宽条件下,光谱信号二阶导数相互的交叠影响较小,是一种潜在的反演光谱信息的手段.本文研究了光谱Voigt线形函数的二阶导数,得出了其二阶导数全域积分为0的性质,计算了二阶导数最小值与偶数高阶导数最大值和最小值的解析结果,并通过数值计算与曲线拟合得出了其极大值位置与零点位置的比例与洛仑兹-多普勒半宽比的关系,为强展宽下由光谱二阶导数准确反演光谱信息提供了理论基础.
- 杨晨光阚瑞峰许振宇张光乐刘建国
- 基于代数迭代算法的燃烧火焰温度场和气体浓度场重建研究被引量:6
- 2015年
- 基于TDLAS(tunable diode laser absorption spectroscopy)技术,以水汽作为目标气体,采用直接吸收的测量方式,探测了甲烷空气预混平焰炉燃烧区域水汽的吸收光谱信号,通过ART(algebraic reconstruction technique)代数迭代算法对燃烧场温度和水汽浓度分布进行了模拟重建和实验研究,模拟重建采取5×5共25个网格的正方形重建区域,假定25个网格的一个温度浓度二维分布,模拟28条激光束从不同的角度方位穿越重建区域,得到模拟射线下的投影值,经ART算法重建,结果显示温度场和水汽浓度场的重建偏差均在1%以内。实验采用分布反馈式激光器作为光源,选取H2O的7 153.722,7 153.748和7 154.354cm-1三条吸收线作为测温谱线,其中前两条线不区分作为一条吸收线来处理。使用平移台多方位平行扫描,共获取30路光谱吸收信号,经数据处理、算法重建和双线比值法测温原理得到了圆形平焰炉16个不同区域的温度浓度值,且炉面偏向中心区域温度浓度值较高,边缘较小,结果表明代数迭代算法能够很好地实现燃烧区域温度场和水汽浓度场的反演。
- 夏晖晖刘建国许振宇阚瑞峰何亚柏张光乐陈玖英
- 关键词:温度场浓度场
- 基于吸收光谱原理的高温水汽浓度测量方法研究被引量:5
- 2014年
- 可调谐半导体激光吸收光谱(tunable diode laser absorption spectroscopy,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773~1 273K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7 154.35和7 157.73cm^-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。
- 陈玖英刘建国何俊峰何亚柏张光乐许振宇冮强王辽姚路袁松阮俊戴云海阚瑞峰
- 关键词:可调谐半导体激光吸收光谱水汽浓度