【摘要】 本发明公开了一种基于量子级联激光器的汽车尾气遥感检测系统和方法。本发明中任意函数发生器产生的信号输入激光器电流脉冲驱动模块，量子级联激光器在激光器电流脉冲驱动模块的驱动下产生中红外或远红外的激光，中红外至远红外经过汽车尾气排放区域后通过斩波器得到调制信号，热释电传感器模块探测经过调制的中红外或远红外的激光信号，同时热释电传感器将探测得到的信号输入锁相放大器运算，锁相放大器的输出数据到计算机，计算机通过数据处理分析方法将汽车尾气中不同排放产物的含量计算出来。。 【专利类型】发明授权 【申请人】杭州电子科技大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】310018 浙江省杭州市下沙高教园区2号大街 【申请人地区】中国 【申请人城市】杭州市 【申请人区县】上城区 【申请号】CN201210295853.3 【申请日】2012-08-20 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102798609B 【公开公告日】2014-12-31 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102798609B 【授权公告日】2014-12-31 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】G01N21/3504; G01N21/3581 【发明人】刘亦安; 王玲; 吴开华 【主权项内容】1.基于量子级联激光器的汽车尾气遥感检测方法，其特征在于包括如下步骤： 步骤(1).锁相放大器输出测量得到的原始光谱数据给计算机(10)； 步骤(2).根据任意函数发生器中锯齿波的频率使用均值滤波函数的方法去除原始光谱数据中的随机噪声，具体采用合成信号中锯齿波信号的周期实现均值滤波，滤波后得到扫频下的不同波长的光谱数据； 步骤(3).滤波后的光谱数据首先用福依特(Voigt)线型函数拟合，拟合函数所采用的福依特(Voigt)线型函数由公式(1)描述； 其中， γD--高斯线性函数光谱宽度； γC—洛伦兹线性函数光谱宽度； 同时可以获得福依特线性函数光谱宽度ΔvV： 其中：ΔvC是谱线的碰撞线宽；ΔvD是谱线的多普勒线宽； 步骤(4).使用福依特(Voigt)线型函数重复进行n次拟合，可以获得n条不同谱线的光谱分布数据ΦV，对拟合获得的任意一条光谱线数据根据模糊函数隶属度判断方法得出最可能的吸收谱线，设测量得到的第i条谱线的光谱数据的集合为U＝{ui1，ui2，ui3，…uim}，同时第i条谱线的标准光谱数据的集合为V＝{vi1，vi2，vi3，…vim}，其中i为自然数，且i小于等于m；m为自然数；然后计算出集合U和集合V的相似度系数ruv(i)： 如果相似度系数ruv(i)≥λuv(i)则对应的谱线判断为吸收谱线，从而得到第i条谱线为有效吸收谱线，其中λuv(i)为事先标定的水平值； 步骤(5).最后将有效吸收谱线的光谱数据输入事先训练和标定的人工神经网络进行处理，通过人工神经网络计算得出汽车尾气中不同气体的浓度Yj(X)，其中X＝{X1, X2, …, Xi}是有效吸收谱线的光谱数据； 所述的步骤(4)、步骤(5)中模糊函数隶属度判断方法中水平值λuv(i)和人工神经网络的参数标定流程具体如下： (a)固定镀金平面反射镜、量子级联激光器和热释电探测器的角度和位置；固定长光程气体池的位置和加热装置；采集室温条件下洁净空气的光谱输出数值； (b)通过将纯净气体以不同比例混合从而模拟出不同工况下的汽车尾气，标定过程中将模拟的汽车尾气充入长光程气体池作为待标定的气体； 所述的纯净气体的种类包括CO、CO2、NO、NO2、NH3和SO2； (c)在长光程气体池的周围绕上加热线圈给长光程气体池中的空气均匀加热，使得长光程气体池中的空气温度随着设置条件的改变而改变，采集不同温度下的光谱数据输出值； 所述的长光程气体池的一端设置镀金直角反射镜，另一端设置量子级联激光器和探测光路的热释电传感器模块； (d)根据光谱数据输出值和模拟的汽车尾气的实际混合比例，训练得到模糊函数隶属度水平值λuv(i)和人工神经网络参数，其中根据N次不同测量结果的平均值得到模糊函数隶属度水平值λuv(i)，同时利用光谱数据输出值和模拟的汽车尾气的实际混合比例训练人工神经网络；若标定的结果误差大于20％，则需要重新标定；否则结束标定过程。 【当前权利人】杭州电子科技大学 【当前专利权人地址】浙江省杭州市下沙高教园区 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】12330000470009026T 【引证次数】2.0 【他引次数】2.0 【家族引证次数】7.0 【家族被引证次数】26

未经允许不得转载：http://www.zhongzhencnc.com/1791494268.html