基于光谱吸收的CO2气体检测系统

针对CO₂气体实时在线监测的应用需求,以比尔-朗伯定律为理论基础,基于可调谐半导体激光吸收光谱技术搭建一套CO₂气体在线检测系统。选择吸收谱线波长为1 609.583 nm,并在系统中搭建两路参考光路用于消除光源信号波动和实现自动寻峰,以提高检测系统的稳定性与准确性。通过对系统的标定与校准,系统测量相对误差小于0.8%,系统重复性小于0.06%,响应时间不超过18 s,对空气中CO₂的体积分数进行连续4 h监测,其值的波动范围为360×10^-6 ~ 400×10^-6。试验结果表明该系统具有较好的稳定性与可靠性,可满足CO₂气体实时在线监测的应用需求。     

基于激光吸收光谱的水泥工业废气检测方法

可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)技术具有灵敏度高、选择性强、响应快速等特点。利用中心波长为1 579nm的光通信波段光纤耦合近红外分布反馈(DFB)式半导体激光器,结合波长调制技术,建立了基于TDLAS的水泥工业废气实时检测实验装置。通过波长调谐使激光波长同时覆盖CO和CO2的吸收线,实现对这两种成分的同时检测。CO和CO2的最低检测浓度可达4×10-5(体积分数),满足对水泥工业废气的检测要求。     

基于差分吸收检测技术的非分散红外CO2呼吸气体传感器

采用非分散红外(non-dispersive infrared,NDIR)气体传感器实时检测呼吸气体中的CO2气体浓度,进而反映人体运动机能和代谢功能等身体状态,可以满足人类日益增强的对自身健康状况进行了解的需求.利用电调制微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)光源和双通...     

可调谐半导体激光光谱技术在工业控制监测氧气浓度中的应用

采用分布反馈式（Distributed feedback,DFB）半导体激光器作为光源,通过检测760nm附近氧气的一条转动吸收线对排放的气体中氧气的浓度进行实时监测．采用开放式双光程设计,并通过背景信号拟合的方法消除消光系数对检测的影响．实验结果证明,该方法是可以对氧气的实时在线浓度进行检测的一种比较简单的方法．     

基于激光传感器的在线烟支圆周检测系统研究

分析了在线烟支圆周检测的必要性及现有方法的优缺点,并介绍了在线烟支圆周检测系统的整体设计框架及采用32位ARM处理器STM32F103RDT的控制方案.给出了系统硬件连接图与相关的设计程序.     

基于TDLAS的一氧化碳浓度检测的研究

可调谐二极管激光吸收光谱技术（TDLAS）是利用气体分子的吸收光谱技术,痕量大气中污染气体的成分及浓度的新方法．介绍了TDLAS系统的组成及原理,分析了气体检测中二次谐波信号的检测原理,建立了待测浓度气体的二次谐波信号与标准浓度的二次谐波信号之间的模型,并用实验验证了该模型的准确性．     

CO2激光治疗尖锐湿疣烟雾中HPV DNA检测及致病性的研究

目的 探讨CO2激光治疗尖锐湿疣过程中所排放的烟雾是否有人类乳头瘤病毒（HPV DNA）存在，这些病毒的致病性如何。方法 收集32例尖锐湿疣患者的烟尘标本共96份，距烧灼部位1cm处、3cm处、5cm处各32个；用PCR方法检测烟尘标本中的HPV DNA，观察其阳性率；用烟尘标本涂擦30只大白鼠的阴道、外阴粘膜，对有皮损的部位做病理切片及PCR检测。结果 用CO2激光治疗尖锐显疣的过程中，有HPV DNA存在。经大白鼠感染试验，有一定的致病性。结论 用CO2激光治疗的烟尘中有HPV DNA存在；烟尘中的HPV DNA有一定的致病性；排烟设备距烧灼部位1cm以下最为安全。     

生物发酵过程的在线检测及控制的技术进展

生物发酵工程是指在合适的PH酸碱度值、阳光照射度、培养基、通气量、搅拌等条件下,对生物进行培养发酵,利用微生物的一些特点,使用现代的工程技术对微生物进行生产,培育出对人类有用的物质,也可以将微生物适用于工业生产的技术体系.这种生物发酵工程的主要内容是工业生产菌株的选育、最佳发酵条件的选择与控制、生化反应器(发酵罐)的设计和产品的分离、提取和精制等过程.生物发酵工程是生物及化学相结合的反应过程,要对这种反应进行合理的在线检测以及控制,才可以认识生物发酵的全过程,这对于研究生物的新陈代谢有着重要的意义.该文对生物发酵过程进行在线检测及控制,探究生物发酵技术的发展过程.     

应用于C2H2吸收光谱检测的单孔单芯内悬挂光纤

为了提高基于激光吸收光谱技术的C2H2气体检测灵敏度,替代多通池在吸收光谱检测中的功能,设计了一种应用于C2H2吸收光谱检测的特殊微结构光纤,即单孔单芯内悬挂光纤.以C2H2吸收谱线1.5316μm的激光作为工作波长,基于有限元方法计算了光纤的模场分布,分析了光纤纤芯半径r、纤芯折射率n1及包层厚度D对基模中空气内层能...     

基于视觉的在线检测通信技术研究

随着通信技术的快速发展,在现代化技术手段的融入中,采取科学有效的方式,尤其是当前基于视觉的在线检测通信技术,是当前一种较为先进的处理技术,通过智能图像的传感器处理技术,融入在线检测的分析原理,能收到良好地效果。从智能图像传感器DVT的在线检测技术出发,从获取的检测结果、传输技术等方面进行深入说明,并对智能传感器以及外围设备之间的通信进行研究,同时,通过实例研究应用智能传感器对小工件的半径定位、测量以及各方面的运用,提高在线检测的整体水平。     

Shale gas exploitation with supercritical CO2 technology

This paper analyzes the physicochemical properties of supercritical CO2, the characteristic of shale gas and shale gas reservoirs. The technologies of drilling, production, fracturing using the supercritical CO2 in shale gas exploration are proposed, to increase the penetration rate, decrease the damage to formation while fracturing, and enhance the recovery of shale gas. It is believed that the huge economic benefits of shale gas exploration with the supercritical CO2 fluid will be obtained, and it also can initiate a new technology field of CO2 in the petroleum engineering.     

脉冲CO2激光高精度烧蚀熔石英玻璃

激光抛光是一种能获得超光滑表面新颖的光学元件加工方法,但抛光后表面存在残余波纹和面形畸变.激光高精度烧蚀可用于对元件表面残余波纹和面形进行修正,是一种极具潜力的修形技术.本文开展了激光高精度烧蚀熔石英玻璃的实验,验证了脉冲CO2激光通过控制重叠率可以实现高精度的局部区域均匀烧蚀,并可通过控制激光功率密度获得不同纳米量级的烧蚀深度.但实验发现激光局部区域烧蚀过程存在热累积和过烧蚀的现象.为此建立三维数值模型模拟脉冲CO2激光扫描熔石英表面的过程,对不同重叠率及不同脉冲重复频率作用下熔石英表面温度分布及演变进行分析.数值计算结果表明,重叠率过高将导致熔石英过烧蚀;在合适的重叠率下,高脉冲重复频率会导致明显的热累积.     

激光雷达在大气探测中的应用研究进展

激光雷达具有高方向性、相干性、单色性以及体积小等特点,在大气探测、气象监测领域得到了广泛的应用。本文综述了激光雷达在大气探测中的最新研究进展和应用现状,认为激光雷达技术在该领域目前存在的主要问题是易受环境变化的影响,该技术未来将向着高精度、高性能和智能化方向发展。     

纳米 SnO2 基 CO 敏感元件的研究

采用沉淀法制备了SnO2纳米粉体，并制作了烧结型的CO敏感元件，考察了掺杂元素的种类和含量及烧结温度对敏感元件灵敏度的影响，为获得性能良好的CO气敏元件，需要最佳的制备方法和最好的掺杂剂。     

低阶模CO2激光熔覆层形貌和质量的控制

通过在316L不锈钢基材上进行激光熔覆,研究了低阶模CO2激光熔覆功率和离焦量对熔覆层形貌和质量影响.研究表明,随着离焦量增加,激光熔覆层宽度和熔化宽度增加,熔化深度降低.随着激光功率增加,激光熔覆层宽度、熔化宽度和熔化深度增加.熔化区的形状和熔合界面质量主要与离焦量的大小有关,随着离焦量增加,熔化区形状从类似于“蘑菇”形,过渡到熔合良好的平底状.因此,通过调节离焦量,低阶模CO2激光熔覆可以得到界面平整、熔合良好的熔覆层,采用低阶模CO2激光进行熔覆是可行的.     

低渗透油田CO2驱泡沫封窜技术研究与应用

为有效地封堵气窜通道和提高驱油效率,研制了SD—4和SD—5两套泡沫配方体系,在pH=3、含油60%的条件下,SD—4体系泡沫的膨胀倍数为4.1、泡沫半衰期83 h、阻力因子120。现场试验表明,二氧化碳泡沫能有效封堵气窜通道,扩大二氧化碳气体的波及体积,降低无效循环,提高驱油效率,试验井注气压力升高6.0 MPa,连通油井见到了明显的增油降气效果,该技术具有较好的发展前景,为其它气驱提供借鉴。     

气体流量对石英增强型光声光谱检测精度的影响

石英增强型光声光谱(QEPAS)检测技术在痕量气体浓度检测方面具有灵敏度高、可靠性好、系统体积小等优势。以二氧化碳(CO2)为目标气体,深入研究不同气体流量对QEPAS检测系统精度的影响。通过Fluent ANSYS仿真软件对气体流场进行分析,完成对不同流量情况下气室内压强和流速的仿真。通过基于QEPAS的CO2气体检测系统的实验,研究了气室压强对气体浓度检测的影响。实验结果表明通过控制气体流量使得气室内的压强为1.08e-1~1.48e-1 Pa时,检测信号与气体浓度之间线性关系良好,相关系数R=0.99971,系统相对误差为0.5%,系统检测下限为72ppm。     

页岩气开发中吸附 解吸过程的影响及 CO2 驱替页岩气的模拟研究

通过数值建模研究瞬时吸附模型与时间依赖模型对页岩气产量的影响,详细的分析了2种吸附-解吸模式的理论模型.通过ECIPSE进行了多重网格的建模,分别采用瞬时吸附、0.1、1、10、100d几种情况进行了研究,结果表明随着吸附-解吸时间的增加页岩气产量降低.针对近年提出的通过注CO2提高页岩气产量的问题,进行了模拟研究显示CO2注入到储层中后吸附到基质中被稳定的封存在页岩气储层中并且提高了页岩气的日产气量,从理论上验证了该增产方式的可行性.     

CO_2分子置换法开采页岩气实验

从CO2置换页岩气吸附气开采机理入手,通过页岩等温吸附、直接降压解析、注CO2置换解析实验评价方法,探讨利用CO2分子置换页岩气吸附气提高采收率的方法。实验结果表明,富县页岩注CO2置换法开采页岩气比直接降压开采的采收率提高了7.66%,地层压力衰竭到6.559 MPa时,注CO2效果最好,最佳的CO2注入量为0.22倍的孔隙体积。注CO2分子置换法开采页岩气是可行的,不仅能提高页岩气的采收率,而且可以缩短开采周期。     

CO2和CH4二元混合气体对页岩 渗透特性的影响

针对CO_2强化页岩气开采新技术中CO_2-CH_4二元混合气体在页岩层中的渗透特性变化的问题,选取四川盆地下志留统龙马溪组页岩试样,基于自主研发的"三轴渗流实验系统",开展不同配比的CO_2-CH_4二元混合气体在2类地应力条件下的渗流试验.试验结果表明:保持二元气体混合比例恒定,页岩渗透率随气体压力的增加而减小;保持气体压力恒定,页岩的渗透率随二元气体混合比例的改变而变化,纯CO_2时渗透率最低,纯CH_4最大,在混合气中CH_4浓度越低,页岩渗透率越低;在注气过程中,气体加压和卸压引起页岩喉道、孔隙产生塑性变形和吸附滞后,造成页岩渗透率的滞后.