基于TDLAS的二维温度场分布反演软件设计

可视化的二维温度场分布反演软件对温度场重建分布起到了重要的作用.基于可调谐二极管激光吸收光谱(tunable diode laser absorption spectroscopy,TDLAS)技术,结合代数迭代算法(algebraic reconstruction technique,ART)和Python设计语言,在读取两组积分吸光度的基础上,设计了二维温度场分布的可视化软件.结合激光吸收光谱技术和计算机断层扫描方法,封装了二维温度场重建的算法.在此基础上,添加可视化的操作界面,实现二维温度场重建的原始分布和插值后的分布。针对高斯分布的重建,与原始分布进行比较,结果显示,中心区域温度值较高,边缘较小。结果表明,ART算法和TDLAS技术的结合能够很好地实现二维温度场的反演,克服了TDLAS视线测量的缺陷。

基于TDLAS技术的空气气压精确测量

基于可调谐激光二极管吸收光谱（TDLAS）技术,通过测量水汽吸收线的展宽,实现了气体压力的精确测量。实验中光源被分为两束,一束通过压力可调的样品池获得吸收光谱数据,另一束通过FP标准具用以波长定标。选取水汽在7 243cm-1附近的两条吸收线,利用测得的10~20kPa之间的水汽吸收线压力展宽值对HITRAN数据库中的空气展宽系数进行校正。实时测量了参考气压值从30~100kPa时的水汽吸收线压力展宽,计算得到气压值并与参考气压进行比较,不同参考压力下利用水汽7 243.075 26cm-1和7 242.370 75cm-1处吸收峰计算结果与参考气压值的偏差分别分布于0.9%附近和2.0%附近,两条吸收谱线测量结果波动均小于0.2%。实验测量结果与参考值几乎一致,且同一条件不同次测量结果波动较小,证明了TDLAS技术应用于实时环境气压精确快速测量的可行性。