聂伟
- 作品数：14 被引量：140H指数：7
- 供职机构：中国科学技术大学更多>>
- 发文基金：国家重大科学仪器设备开发专项国家自然科学基金中国科学院国防科技创新基金更多>>
- 相关领域：理学机械工程电子电信化学工程更多>>
- 极低温环境露点/霜点的TDLAS检测方法研究
- 在等压条件下将气体冷却，当气体中的水蒸气冷凝成液态水/冰时的气体温度即为水汽的露点/霜点温度。一般情况下，零度以上的凝结温度点称为露点，零度以下的凝结温度点称为霜点。露点/霜点温度的监测在气象、航空航天、兵器工业、精密半...
- 聂伟
- 关键词：可调谐半导体激光吸收光谱露点温度
- 基于波长调制技术的高温高压流场温度测量方法被引量：6
- 2019年
- 温度是衡量燃烧效率的重要参数之一,温度的测量对工业燃烧过程的节能减排控制和发动机状态诊断等都具有重要意义.可调谐半导体吸收光谱技术是一种非侵入式测量技术,具有较强的环境适应性,可实现快速、原位检测.本文基于H2O在7185.6, 6807.8以及7444.35/37 cm^–1三条吸收线集成测量系统,三只激光器为时分复用方式,选择波长调制技术,利用扣除背景的1f归一化2f信号反演燃烧流场温度,通过直接比较实际测量的谐波信号与建立的吸收模型获得的谐波信号,实现了某型号发动机模型喷口温度的准确测量,测量系统时间分辨小于1 ms,最高测量温度和最大压强可到1512 K和10.58 atm (1 atm=1.013×10^5 Pa),测量误差小于5.68%,验证了该测量方法的实用性和系统的稳定性.
- 张步强许振宇刘建国姚路阮俊胡佳屹夏晖晖聂伟袁峰袁峰
- 关键词：吸收光谱波长调制高温高压燃烧流场
- 可调谐二极管激光吸收光谱技术测量低温流场水汽露点温度被引量：17
- 2018年
- 露点温度是表征气体状态的一个重要参数,针对低温环境的低露点温度精确、快速、连续、原位测量的迫切需要,提出了可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术对水汽露点温度测量的方案。首先与安徽省气象局的冷镜式露点仪一起对比测量标准温湿度箱内的露点温度,验证波长为1 381nm的TDLAS系统露点温度测量的可行性及精度,然后结合一套开放式的测量装置,进行低温度环境(最低温度100K)水汽露点温度原位测量。得到了实时的露点温度值,其中TDLAS露点测量结果与冷镜式露点仪测量结果一致性较好(相差小于1K),TDLAS测量的时间分辨率为0.83s,远远快于冷镜式露点仪的时间响应速度。对于更低气体温度的露点测量,获得了与气体温度变化趋势相同的露点温度,同时得到了随着环境温度降低,水汽逐渐趋向饱和的结论。
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- 关键词：露点温度饱和蒸汽压水汽
- 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。
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- 燃烧流场波长调制光谱吸收模型的研究被引量：6
- 2019年
- 基于可调谐半导体吸收光谱的波长调制技术,建立了精确的吸收模型。通过两条已知吸收中心的吸收谱线,对标准具自由光谱范围进行标定,并利用更贴近激光器出光特性的描述模型,得到激光器频率-时间响应,结合实验室标定和HITEMP数据库的杂合吸收谱线参数,建立了可与实际吸收直接比较的精确模型,以诊断燃烧流场。本研究以H2O为目标分子,选取吸收中心为7185.60 cm^-1和6807.83 cm^-1两条吸收线,利用扣除背景的归一化二次谐波信号峰值反演流场温度,并在管式高温炉上进行实验验证,最高测量温度为1500 K,相对误差小于3.1%。吸收模型的准确性决定了所测流场参数的准确性,该模型可应用到更为复杂的燃烧流场环境,实现流场参数的精确测量。
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- 关键词：光谱学波长调制燃烧流场谐波信号
- 高β相聚偏氟乙烯基复合体系的制备及压电性能被引量：1
- 2020年
- 为了提高聚偏氟乙烯(PVDF)的压电性能,需要寻找有效的途径来提高PVDF的电活性相(β相)含量。通过水热法成功合成了Ag、ZnO以及二者复合(Ag-ZnO)的3种类型纳米粒子,并与PVDF共混形成PVDF复合薄膜。通过表征PVDF复合材料的形貌,结晶性能和压电性能,可以发现Ag-ZnO复合纳米粒子的协同作用可以有效提高PVDF的结晶性能和压电性能。此外,通过单轴拉伸可以使得所有PVDF膜的β相含量得到进一步提高,其中拉伸后的PVDF/Ag-ZnO纳米颗粒(P-C)的β相物质的量分数最高,达到70.0%,最佳的压电系数(d 33)达到了31.0 pC/N。
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- 关键词：聚偏氟乙烯Β相压电系数
- 可调谐二极管激光吸收光谱技术的应用研究进展被引量：50
- 2018年
- 随着半导体激光器的发展,可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术有了巨大的进步,应用领域迅速扩大。已经有超过1000种TDLAS仪器应用于连续排放监测以及工业过程控制等领域,每年全球出售的TDLAS气体检测仪器占据了红外气体传感检测仪器总数的5%~10%。运用TDLAS技术,已经完成了几十种气体分子的高选择性、高灵敏度的连续在线测量,实现了不同领域气体浓度、温度、流速、压力等参数的高精度探测,为各领域的发展提供了重要的技术保障。本文综述了TDLAS技术气体检测的原理以及最近的应用研究进展,主要从大气环境监测、工业过程监测、深海溶解气体探测、人体呼吸气体测量、流场诊断以及液态水测量六个应用领域进行介绍。
- 聂伟聂伟阚瑞峰陈兵许振宇刘文清
- 关键词：大气环境监测
- 6611-6618cm-1之间氨气光谱线强的测量被引量：10
- 2017年
- 在可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术中,目标气体分子的吸收光谱参数,尤其是线强对温度、浓度的精确反演测量具有重要作用.HITRAN/GEISA/HITEMP等数据库中的光谱参数包含理论计算的结果,与实际情况存在相当的误差.本文采用TDLAS-波长扫描直.接吸收技术测量了室温下氨气在6611—6618 cm^(-1)之间的吸收光谱,利用Voigt线型多峰拟合方法获得了20条谱线在不同压强下的积分吸光度值,将获得的不同压强下的积分吸光度值进行线性拟合计算测量温度下的线强值,同时通过不确定度分析及误差传递计算了实验钱强值的不确定度.通过与HITR.AN 2012数据库中值进行对比,得出氨气在6611—6618 cm^(-1)波段实验线强值与数据库中值相差0.51%—17.28%,且实验线强值的不确定度在0.81%—3.3%范围,小于HITRAN2012中线强的不确定度5%—10%范围.
- 聂伟阚瑞峰许振宇杨晨光陈兵夏晖晖魏敏陈祥姚路李杭范雪丽胡佳屹
- 关键词：氨气不确定度
- 基于可调谐激光吸收光谱技术的二硫化碳中红外光谱参数测量被引量：7
- 2019年
- 采用4.6μm附近的量子级联激光器作为光源,搭建了一套二硫化碳(CS2)吸收光谱测量系统,结合可调谐二极管激光吸收光谱技术,对光谱范围为2178.99—2180.79 cm-1的CS2吸收光谱展开了深入研究,重点测量了2180.5—2180.74 cm^(-1)的四条吸收谱线,利用基于非线性最小二乘的多元线性回归算法对CS2吸收光谱进行拟合,精确得到了该范围内谱线的中心波长、线强以及空气展宽系数等光谱参数.经计算,对应谱线线强不确定度小于5%,空气展宽系数不确定度小于15%,这个结果可作为免标定CS2红外光谱探测的基础光谱参数,对痕量CS2气体传感具有重要意义.未来我们将进一步开展2170—2200 cm-1整个谱段的CS2谱线参数的测量,以期填补其在HITRAN和GEISA数据库光谱参数的空白.
- 管林强邓昊邓昊姚路聂伟许振宇臧益鹏李想范雪丽杨晨光范雪丽
- 关键词：量子级联激光器光谱参数
- 基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷/空气预混平焰炉温度测量被引量：2
- 2019年
- 燃烧场温度的测量对于燃烧诊断具有重要意义.开展了基于可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable diode laser absorption spectroscopy, TDLAS)的在线测温方法研究,基于双光束分时扫描技术,实现了双激光器协同工作与燃烧产物水汽7154.35cm^-1和7467.77cm^-1两条吸收谱线的同时测量,并利用双线积分吸光度比值关系完成温度的精确反演,满足燃烧场温度在线检测应用需要.开展了针对甲烷/空气预混平焰炉火焰温度的实时检测实验研究,并与热电偶进行了测温对比分析,两种方法的测量具有较好的一致性,相对误差小于3.8%,验证了TDLAS技术对燃烧场温度非侵入式快速测量的可行性和可靠性.
- 彭于权阚瑞峰许振宇夏晖晖聂伟聂伟裴晓凡
- 关键词：可调谐半导体激光吸收光谱水汽吸光度
