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变压器油中溶解气体光反馈V型腔增强吸收光谱检测研究

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变压器油中溶解气体光反馈V型腔增强吸收光谱检测研究
论文目录
 
摘要第1-5页
ABSTRACT第5-11页
1 绪论第11-27页
  1.1 变压器油中溶解气体腔增强吸收光谱检测的目的与意义第11-17页
    1.1.1 变压器油中溶解气体在线监测、带电检测的目的与意义第11-12页
    1.1.2 变压器油中溶解气体在线监测、带电检测的现状及存在的问题第12-16页
    1.1.3 腔增强吸收光谱(CEAS)技术在变压器油中溶解气体检测中的应用前景第16-17页
  1.2 腔增强吸收光谱(CEAS)气体检测的研究现状第17-24页
    1.2.1 CEAS在变压器油中溶解气体检测领域的国内外研究现状第17-19页
    1.2.2 CEAS在其他领域气体检测的国内外研究现状第19-23页
    1.2.3 H_2吸收谱线的国内外研究现状第23-24页
  1.3 本论文的主要研究工作第24-25页
  1.4 本章小结第25-27页
2 吸收光谱定量分析原理、吸收谱线产生机理及展宽机制第27-45页
  2.1 引言第27页
  2.2 Lambert-Beer定律第27-28页
  2.3 吸收谱线产生的机理第28-37页
    2.3.1 分子结构与运动第28-29页
    2.3.2 吸收谱线的可能位置第29-34页
    2.3.3 吸收光谱产生的条件第34-37页
  2.4 谱线线型的展宽机制第37-42页
    2.4.1 自然展宽第38-39页
    2.4.2 多普勒展宽第39-40页
    2.4.3 碰撞展宽第40-41页
    2.4.4 线性吸收中的均匀展宽和非均匀展宽第41-42页
    2.4.5 Voigt线型第42页
  2.5 本章小结第42-45页
3 变压器油中溶解气体特征吸收谱线及其温度特性第45-65页
  3.1 引言第45页
  3.2 吸收光谱数据库第45-46页
  3.3 变压器油中溶解气体的吸收谱线分析第46-52页
    3.3.1 C_2H_2的吸收谱线第46-47页
    3.3.2 CH_4的吸收谱线第47-48页
    3.3.3 C_2H_4的吸收谱线第48页
    3.3.4 C_2H_6的吸收谱线第48-49页
    3.3.5 CO的吸收谱线第49-50页
    3.3.6 CO_2的吸收谱线第50页
    3.3.7 H_2的吸收谱线第50-52页
  3.4 气体特征吸收谱线第52-53页
  3.5 吸收谱线的温度特性第53-64页
    3.5.1 温度对吸收谱线强度的影响第53-58页
    3.5.2 温度对吸收谱线宽度的影响第58-63页
    3.5.3 温度对气体分子密度的影响第63页
    3.5.4 温度对吸收系数的影响第63-64页
  3.6 本章小结第64-65页
4 变压器油中溶解气体光反馈V型CEAS检测平台的设计与实现第65-85页
  4.1 引言第65页
  4.2 光反馈频率锁定机理第65-67页
    4.2.1 频率锁定基本原理第65-67页
    4.2.2 频率锁定下的谱线线宽第67页
  4.3 光反馈V型CEAS气体检测平台硬件设计第67-74页
    4.3.1 量子级联激光器(QCL)第68-69页
    4.3.2 QCL的驱动与温度、电流控制第69-70页
    4.3.3 V型增强腔第70-71页
    4.3.4 压电陶瓷位移器(PZT)第71-72页
    4.3.5 红外探测器第72-73页
    4.3.6 配气系统第73-74页
    4.3.7 其他硬件设备第74页
  4.4 硬件调试第74-77页
    4.4.1 激光器驱动与控制调试第74-75页
    4.4.2 光路调试第75-77页
  4.5 归一化模式下的吸收系数测量方法研究第77-78页
  4.6 基于LabVIEW的气体检测平台信号处理模块软件设计第78-83页
    4.6.1 基于PZT调控的频率锁定模块第79-81页
    4.6.2 峰值提取模块第81-82页
    4.6.3 腔衰荡时间检测模块第82-83页
  4.7 本章小结第83-85页
5 变压器油中溶解气体光反馈V型CEAS检测特性第85-111页
  5.1 引言第85-86页
  5.2 光反馈CEAS检测的两个效应第86-90页
    5.2.1 光反馈下的电流阈值降低效应第87-89页
    5.2.2 偶数和奇数一阶纵向模效应第89-90页
  5.3 光反馈CEAS C_2H_2检测特性第90-103页
    5.3.1 光谱分辨率第90页
    5.3.2 C_2H_2特征吸收谱线的定位第90-91页
    5.3.3 C_2H_2吸收选择性的测定第91页
    5.3.4 有效吸收路径及腔常数第91-92页
    5.3.5 检测准确度、重复性及其提高方法第92-98页
    5.3.6 检测灵敏度及其提高方法第98-102页
    5.3.7 检测稳定性分析第102-103页
  5.4 CH_4、C_2H_4、C_2H_6、CO、CO_2和H_2的光反馈CEAS检测特性第103-108页
    5.4.1 光反馈CEAS CH_4检测特性第103-104页
    5.4.2 光反馈CEAS C_2H_4检测特性第104-105页
    5.4.3 光反馈CEAS C_2H_6检测特性第105-106页
    5.4.4 光反馈CEAS CO检测特性第106页
    5.4.5 光反馈CEAS CO_2检测特性第106-107页
    5.4.6 光反馈CEAS H_2检测特性第107-108页
  5.5 本章小结第108-111页
6 结论与展望第111-113页
  6.1 主要结论第111-112页
  6.2 后续工作展望第112-113页
致谢第113-115页
参考文献第115-129页
附录第129-130页
  A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录第129-130页
  B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录第130页
  C. 作者在攻读学位期间参与的科研项目第130页

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