T型光声气室的MATLAB设计开题报告

 2021-08-14 03:08

1. 研究目的与意义(文献综述)

光声光谱(photoacousticspectroscopy,pas)作为光热吸收光谱,是光谱学的一个重要分支,是一种高灵敏度光谱分析技术。当光声腔内样品受到一束调

制后的或脉冲的单色光照射时,以无辐射弛豫方式将吸收的光能部分或全部地转换成热,样品受热体积膨胀,产生以光源为中心向外扩展的压力波,用置于其中的声波传感器便可接收到光声信号。因为光声信号大小与物质吸光度成正比,满足线性关系,因此光声光谱技术对物质的结构和组分是非常敏感的。且对样品的形状无特殊要求,可以用于气体、固体和液体的微量分析。由于光声光谱对散射光和反射光不敏感,特别适用于颗粒、粉末、污迹和混浊液体等物质的检测与分析。

20世纪70年代以来,气体光声光谱技术取得了实质性的进展,除了激光光源、高灵敏度微音器等器件性能的飞速提升,另一影响因素为光声气室(低噪声、高灵敏度)的优化设计。光声气室是光声光谱检测法中的核心部件,针对光声气室不同的构造形成了一些成熟的设计理论。气体光声气室可以分为共振式和非共振式两种。由于共振光声气室具有信噪比高和噪声抑制能力强的优点,更适合于气体检测。因此,在实际应用中一般采用共振式光声气室。

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2. 研究的基本内容与方案

基本内容:

光声气室是光声光谱检测系统中的核心部分,因此光声气室的设计对整个光声传感系统有着很重要的意义。所以寻求光声腔的“最佳”设计,在光声检测中是十分重要的。

目标:

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,了解中红外光谱产生条件、气体光声信号产生机理、实用气体光声气室设计理论、有限元法等光声气室相关知识,并建立t型光声气室的理论分析模型,完成开题报告。

第4-8周:完成英文文献翻译,进一步完善研究目标,建立比较完整的t型光声气室的理论分析模型;

第9-13周:仿真分析关键器件参数比如谐振器的半径,品质因素、共振频率,气室常数等对t型光声气室的影响机理,设计出最优的t型光声气室;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]mineraloil-impregnatedelectricalequipmentinservice:guidetotheinterpretationofdissolvedandfreegasesanalysis[m].commissionelectrotechniqueinternationale,2007.

[2]孙才新,陈伟根,李俭.电气设备油中气体在线监测及故障诊断[m].北京:科学出版社,2004.

[3]王昌长等著.电力设备的在线监测与故障诊断[m].北京:清华大学出版社,2006.

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