检索结果-南通市图书馆

可调谐半导体激光吸收光谱技术在石油工业中的应用研究

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

激光与光电子学进展 2022年第13期59卷 55-74页

作者：李金义李连辉赵烁任鹏田珊军靳红利天津工业大学控制科学与工程学院天津市电气装备智能控制重点实验室天津300387 国家管网集团东部原油储运有限公司江苏徐州221008

从世界范围看,化石能源目前仍是能源供应的主体。作为化石能源开发的主要阵地,石油工业对多种气体的检测与监测需求强烈,这对于环境保护和安全生产具有重要意义。可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)是一种微量气体检测技术,具有灵敏... 详细信息

从世界范围看,化石能源目前仍是能源供应的主体。作为化石能源开发的主要阵地,石油工业对多种气体的检测与监测需求强烈,这对于环境保护和安全生产具有重要意义。可调谐半导体激光吸收光谱技术(TDLAS)是一种微量气体检测技术,具有灵敏度高、选择性好、响应速度快、可用于多组分多参数测量等优点,被广泛应用于石油工业现场中目标气体体积分数检测和危险气体泄漏监测中。对TDLAS的原理和各种检测方式进行了分类概述,综述了TDLAS在石油工业现场气体检测中的应用,包括对易燃易爆气体(甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、乙炔、乙烯)、有毒气体(硫化氢、一氧化碳)和其他气体(氧气、水)的检测,总结了目前TDLAS遥测技术的应用情况并对TDLAS在石油工业中的发展进行了展望。

关键词：光谱学可调谐半导体激光吸收光谱技术石油工业气体检测

基于时域频域分析结合的调谐激光吸收光谱检测参数优化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

光电子．激光 2023年第3期34卷 278-283页

作者：于永波杜振辉高楠李金义孟召宗张宗华河北工业大学机械工程学院天津300130 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津大学微光机电系统技术教育部重点实验室天津300072 天津工业大学天津市电工电能新技术重点实验室天津300387

随着调谐激光吸收光谱(tunable laser absorption spectroscopy,TLAS)技术在气体检测中的应用越来越广泛,二次谐波信号的质量与检测参数紧密相关,因而分析检测参数的优化方法很有意义。本文根据谱线预处理中的滤波参数、系统采样时间、... 详细信息

随着调谐激光吸收光谱(tunable laser absorption spectroscopy,TLAS)技术在气体检测中的应用越来越广泛,二次谐波信号的质量与检测参数紧密相关,因而分析检测参数的优化方法很有意义。本文根据谱线预处理中的滤波参数、系统采样时间、锁相放大器的时间常数对信号的影响以及参数间的联系,总结检测参数的选取规律。根据滤波原理和不同浓度下信号的均方根误差(root mean squared error,RMSE)值选择合适的滤波阶数和窗宽。选择信噪比(signal-to-noise ratio,SNR)、RMSE、信号与噪声频域幅度之比(ratio of amplitude in frequency domain of signal to noise,fSNR)3种评价指标的曲线变化趋势进行时频分析,得到最佳采样周期数为30,结合实验系统具体参数可计算最佳采样时间。通过信号主频带与截止频率的关系和滤波效果选择合适的时间常数。综合分析3个检测参数并总结选取方法,可提高二次谐波信号的质量。本文提出的参数选取方法对提高二次谐波在实际应用中的准确度有重要意义。

关键词：调谐激光吸收光谱(TLAS) 参数优化时频分析信号滤波

半导体激光器的宽谱快速调谐及其在气体检测中的应用

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

半导体激光器的宽谱快速调谐及其在气体检测中的应用

作者：李金义天津大学

学位级别：硕士

本文基于DFB半导体激光器的调谐机理,建立了半导体激光器的调谐特性的数学模型,结合实验,给出了激光器调谐特性传递函数,即辐射波长与电流、温度的关系。提出了快速温度调谐的方法并搭建了实验装置,通过给激光二极管组件中的热电制冷器(... 详细信息

本文基于DFB半导体激光器的调谐机理,建立了半导体激光器的调谐特性的数学模型,结合实验,给出了激光器调谐特性传递函数,即辐射波长与电流、温度的关系。提出了快速温度调谐的方法并搭建了实验装置,通过给激光二极管组件中的热电制冷器(TEC)施加较大的周期性驱动电流改变激光腔温度实现快速连续调谐。TEC驱动电流为1.5A时,可在小于2.2s调谐时间内实现4nm的波长扫描,改善激光器散热条件等可以拓宽温度扫描范围从而实现更宽的波长扫描。本文提出了在快速温度调谐过程中的波长辨识方法,通过实测负温度系数(NTC)热敏电阻的温度值来预测LD chip的温度值,从而根据激光器的注入电流值和先验的激光器调谐特性实时预测快速调谐时激光器的输出波长。实验证明所述方法有效可行,波长预测的偏差小于10pm。建立了激光器模块(LDM)的等效电路模型,使用PSPICE仿真了不同环境温度下的温度调谐过程,验证了模型及波长补偿方法的适用性。利用宽谱温度调谐TDLAS系统进行了气体检测实验。首先,测得了CO气体在6320 cm 6336 cm波段的波长调制光谱的二次谐波(WMS-2f)信号,得到了8个强吸收线和14个弱吸收线的位置,线强、线宽等数据。然后又测得了CO和CO混合气在6318.5cm336 cm波段的WMS-2f吸收谱。因此,宽谱TDLAS技术可以用于单一气体的高精度测量和多成分气体的同时检测。本文的创新之处在于提出了一种宽谱快速调谐方法以及调谐过程中激光器辐射波长精确预测方法,可用于调谐激光二极管吸收光谱(TDLAS)技术以及光通信等领域。

关键词：半导体激光器可调谐激光二极管吸收光谱激光调谐温度调谐仿真动态波长预测

激光吸收光谱2D和3D成像测量技术及其应用研究进展

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

激光与光电子学进展 2022年第19期59卷 61-74页

作者：李金义赵航杨晓涛赵烁天津工业大学控制科学与工程学院天津市电气装备智能控制重点实验室天津300387 哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001 国家管网集团东部原油储运有限公司江苏徐州221008

激光吸收光谱(LAS)技术因其高灵敏度、高精度以及非接触测量等优势,被广泛应用于气体流场检测。在燃烧诊断、泄漏检测和定位等应用场景中,对空间分布测量提出了需求。基于LAS技术发展而来的激光吸收层析成像(LAT)技术和激光吸收成像(LAI... 详细信息

激光吸收光谱(LAS)技术因其高灵敏度、高精度以及非接触测量等优势,被广泛应用于气体流场检测。在燃烧诊断、泄漏检测和定位等应用场景中,对空间分布测量提出了需求。基于LAS技术发展而来的激光吸收层析成像(LAT)技术和激光吸收成像(LAI)技术不仅能够实现流场的2D/3D成像,而且在实现高的时间分辨率的同时对实际工程中的复杂环境有很好的适应性,未来仍是相关领域研究的重点。本文简要概述了LAS技术的基本原理以及LAT技术和LAI技术的成像方法;重点介绍了近十年LAT技术和LAI技术的国内外研究和应用现状,包括线性和非线性LAT测量技术、LAI技术的2D/3D成像技术;最后对基于LAS的2D/3D成像技术的未来发展趋势进行了展望。

关键词：仪器,测量与计量激光吸收光谱层析成像激光吸收成像燃烧诊断 2D/3D测量

利用热敏电阻精确测量DFB激光器动态结温度

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

仪器仪表学报 2012年第9期33卷 2088-2093页

作者：李金义杜振辉齐汝宾徐可欣天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

半导体激光器结温度的测量对于其温度控制和特性研究非常重要。基于对激光器的结构和热电等效模型的研究,建立半导体激光器组件中激光器芯片和热敏电阻的数学模型,利用热敏电阻实时监测激光器在热动态过程中的结温度。以气体吸收谱线的... 详细信息

半导体激光器结温度的测量对于其温度控制和特性研究非常重要。基于对激光器的结构和热电等效模型的研究,建立半导体激光器组件中激光器芯片和热敏电阻的数学模型,利用热敏电阻实时监测激光器在热动态过程中的结温度。以气体吸收谱线的波长验证了模型的正确性,实现激光器结温度预测不确定度约为0.01 K。还利用此方法测量了电流调谐过程中动态结温度,在一个锯齿电流扫描周期内结温度变化量为0.044 K。基于热敏电阻预测激光器结温度无需附加额外测量装置,其精度不受环境温度和TEC电流的影响,适合于原位、在线激光系统,也可应用于激光器组件热学性能的研究。

关键词：结温度可调谐二极管激光吸收光谱动态测量

参数优化的Kalman滤波用于激光吸收光谱气体测量

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

光学学报 2022年第18期42卷 199-206页

作者：李金义杨雪张宸阁薛夫振杨晓涛天津工业大学控制科学与工程学院天津市电气装备智能控制重点实验室天津300387 国家管网集团东部原油储运有限公司江苏徐州221008 哈尔滨工程大学动力与能源工程学院黑龙江哈尔滨150001

可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术在测量过程中不可避免地会受到光学条纹、探测器噪声和电路噪声等干扰,导致输出结果波动较大。使用Kalman滤波器对测量结果进行后处理可有效提高TDLAS系统的测量精度和抗干扰能力。重点对Kalman滤... 详细信息

可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术在测量过程中不可避免地会受到光学条纹、探测器噪声和电路噪声等干扰,导致输出结果波动较大。使用Kalman滤波器对测量结果进行后处理可有效提高TDLAS系统的测量精度和抗干扰能力。重点对Kalman滤波算法中的测量噪声协方差σ_(V)^(2)与过程激励噪声协方差σ_(W)^(2)的比值g进行了研究。从滤波器输出结果的波动和输出响应时间两个维度入手,通过赋予二者不同的权重得到滤波器的综合效果评价指标R,综合研究了R-g关系,得出了最佳g值为27。同时,仿真验证了Kalman滤波比平滑滤波和扩张状态滤波在抗干扰和稳定性方面的优势。将参数优化后的Kalman滤波器用于TDLAS逃逸氨检测中,体积分数为4.7×10^(-6)的NH_(3)的浓度、体积分数为10^(8)×10^(-6)的NH_(3)的浓度、H_(2)O的浓度、温度的测量精度分别提高了3.54、3.48、3.00、2.80倍。

关键词：光谱学调谐激光吸收光谱 Kalman滤波测量精度参数优化

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

沈阳市城区空气质量预报两种模式的对比研究

沈阳市城区空气质量预报两种模式的对比研究

作者：李金义南京气象学院

学位级别：硕士

本文利用沈阳地区代表月份的气象资料，用中尺度数值预报模式(MM5)进行处理后，分别代入Pielke模式系统和HRCM污染预报模式系统，预报沈阳地区的二氧化硫浓度值，并根据沈阳的地理、气象条件对模式参数及网格距作适当调整，然后将模式... 详细信息

本文利用沈阳地区代表月份的气象资料，用中尺度数值预报模式(MM5)进行处理后，分别代入Pielke模式系统和HRCM污染预报模式系统，预报沈阳地区的二氧化硫浓度值，并根据沈阳的地理、气象条件对模式参数及网格距作适当调整，然后将模式预报值与污染源的实测值相比较，找出一个相关性好的污染预报模式系统，以提高沈阳的空气污染预报质量。通过对实况预报值与实测值的比较分析，这两个模式的预测结果在一定程度上反映了实际情况，可初步用于沈阳市的空气质量业务预报。相比而言，Pielke模式的模拟精度要稍好一些，但模式系统中的某些参数化方案及污染源方面尚需进一步改进。

关键词：模式二氧化硫浓度业务预报

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

空气中挥发性有机物的光谱学在线监测技术

光谱学与光谱分析 2009年第12期29卷 3199-3203页

作者：杜振辉翟雅琼李金义胡波天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

挥发性有机物(VOCs)是一类危害极为严重的大气污染物,其在线监测技术对于环境保护具有重要的意义。迄今为止,没有任何一种技术能够满足对所有VOCs进行监测的需求。分析了非色散红外方法、傅里叶变换红外光谱、光学差分吸收光谱、激光光... 详细信息

挥发性有机物(VOCs)是一类危害极为严重的大气污染物,其在线监测技术对于环境保护具有重要的意义。迄今为止,没有任何一种技术能够满足对所有VOCs进行监测的需求。分析了非色散红外方法、傅里叶变换红外光谱、光学差分吸收光谱、激光光谱等可以对VOCs进行在线监测的光谱学方法的特点和现状,并与VOCs的标准检测方法进行了比较,重点分析了调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术的发展现状及趋势。

关键词：挥发性有机物在线监测光谱学调谐激光光谱

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于迁移学习的轴承故障预测算法研究

基于迁移学习的轴承故障预测算法研究

作者：李金义北京邮电大学

学位级别：硕士

With the advent of the era of big data and artificial intelligence,the health maintenance work in industrial systems has gradually changed from manual maintenance to intelligent maintenance era.There are a large number of rotating mechanical parts in industrial systems,among which the failure rate of bearings is high.However,the traditional bearing health maintenance methods have various problems such as poor timeliness and inaccurate positioning.People hope to improve the reliability and stability of bearings in industrial systems and complete the predictive maintenance of bearings through intelligent management and intelligent diagnosis.Therefore,the Prognostics and health management（PHM）technology came into being.Guided by bearing PHM technology,this paper studied bearing fault prognostics algorithm based on transfer learning to improve the prediction ability of bearing fault prognostics algorithm.The main research contents were as follows:（1）Based on the bearing vibration data collected by vibration sensors,the feature extraction algorithm of bearing vibration data based on convolution autoencoder was studied.In this paper,one-dimensional convolution autoencoder was used as feature extractor,and the hidden layer output of convolution autoencoder was used as the features which were extracted,so that the feature extraction of bearing vibration data could be realized and the error of manual labelling could be avoided.（2）Based on the features extracted from convolution autoencoder,the bearing health indicator construction algorithm based on support vector regression was studied,and the bearing health indicator with better monotonicity and trend was constructed,which effectively reflected the health status of bearings in the whole life cycle,and also verified the feature extraction ability of convolution autoencoder for bearing vibration data.（3）Based on the features extracted from convolution autoencoder,the remaining useful life prognostics algorithm based on transfer learning was studied.This paper proposed a n

关键词：