CN112345477A - 校准激光诱导荧光测量气相浓度的标定系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种校准激光诱导荧光测量气相浓度的实时标定系统及方法，包括紫外/可见光的吸收与散射测试系统(UVLAS)、待测物质浓度场(容器)以及平面激光诱导荧光测试系统(PLIF)。UVLAS的光路与PLIF光路在待测物质区域垂直相交，两个系统之间通过同步控制器进行同步控制。利用UVLAS与PLIF的测试结果在两光路相重叠区域内的气相质量测试结果相等的原理，对PLIF测量结果进行实时标定。本发明可以实现标定和测量同时进行，适用于实际高温高压环境，不再需要使用专用标定装置进行标定，能够实时监测是否有液相干扰，还能够消除温度对测量精度的影响，大大提高标定的效率和测试结果的可靠性。

Description

校准激光诱导荧光测量气相浓度的标定系统及方法
技术领域
本发明涉及气相浓度的光学测量领域，具体涉及一种基于激光诱导荧光法的、针对光谱吸收技术进行气相浓度测量的实时校准和标定系统及方法。
背景技术
气相浓度的准确测量在许多方面都尤为重要，例如，在各类液体燃料发动机中，所喷射的燃油经过雾化、蒸发和混合后形成可燃混合气，混合气的质量对于燃烧、排放、稳定性具有重要影响，基于光学诊断技术获得喷雾过程的实验数据不仅有助于喷雾射流发展过程的机理研究，而且对于仿真模型的建立和标定也具有重要意义。
其中，平面激光诱导荧光(Planar laser-induced fluorescence,PLIF)是测量气相浓度分布的常用手段之一，气相受到激光照射后，引发能级跃迁，高能级的电子向低能级跃迁时辐射光子，发射的荧光被检测器(如CCD/ICCD)采集，荧光信号I＝FξΦC，其中F是与实验条件相关的系数，主要与激光的激发强度、检测器(CCD相机等)与测量物质间的距离等实验条件有关，在一定的条件下为一常数；ξ为吸收效率，对于大多数荧光物质，其吸收效率不受温度的影响；Φ为量子效率，会受到温度的影响；C为激发物质(待测物质的气相)浓度。
若令Kv＝FξΦ，则将检测器(相机)采集的荧光信号强度分布I去除以Kv即可获得气相浓度C，但由于在不同实验系统条件和不同温度下的Kv值不同，因此使用激光诱导荧光方法定量测量气相浓度需要经过实验标定。通常的标定方法是：在一密闭空间(标定空间)中充满均匀的荧光物质(气相)，燃油总质量通过油耗仪测得，根据燃油总质量计算得到标定空间内的荧光物质浓度ρ，然后拍摄得到标定条件下荧光物质浓度为ρ时所对应的荧光强度If，最后根据If/ρ＝Kv计算得到标定条件下的荧光系数Kv。
然而，上述的常规标定方法存在一些问题和缺点：(1)密闭空间内的荧光物质(气相)难以实现浓度与温度分布完全均匀，标定工况的温度需要内部或外部加热，因此往往存在温度不均匀的问题，导致密度也不均匀；(2)标定过程需要额外的单独实验，需要设计一套单独的标定装置；(3)标定过程和测量气相浓度的测量过程不是同时进行，可能存在一些由实验系统(如激光的强度、CCD相机与测量物质间的距离等)、实验条件(如温度等)不一致带来的误差。(4)PLIF的系统测量误差难以评估，虽然可以对PLIF测试结果的随机误差进行评价，但是其系统误差因无“真值”进行对比故而难以进行评价，所以PLIF只能实现定性或半定量化测量；(5)由于PLIF中荧光量子效率与温度有关，温度对测量精度的影响无法避免。
发明内容
为了解决上述现有技术中的不足之处，本发明提出一种基于紫外吸收技术实时校准激光诱导荧光测量气相浓度的标定系统及方法，该方法可以将标定和测量同时进行，且不需要针对不同的环境温度在额外的标定装置中进行标定，能够实时监测是否有液相干扰，能够消除温度对测量精度的影响。
为了实现上述技术效果，本发明采用如下方案：
一种校准激光诱导荧光测量气相浓度的标定系统，包括紫外与可见光吸收以及散射测试系统、待测物质容器以及平面激光诱导荧光测试系统，紫外与可见光吸收以及散射测试系统以及平面激光诱导荧光测试系统在待测物质容器中的光路平行相交并且重叠，紫外与可见光吸收以及散射测试系统以及平面激光诱导荧光测试系统之间通过同步控制器同步控制。
优选的技术方案，紫外与可见光吸收以及散射测试系统包括平行光发生装置、第一双色镜、第一ICCD相机以及第一CCD相机，待测物质容器的两侧分别具有相对设置的第一入射光学窗口以及第一出射光学窗口，平行光发生装置与第一双色镜分别位于待测物质容器的两侧方向，平行光发生装置发出的平行光束依次通过第一入射光学窗口以及第一出射光学窗口后照射第一双色镜，第一双色镜用于分离紫外光以及可见光，第一双色镜与第一ICCD相机以及第一CCD相机分别对应。
优选的技术方案，平行光发生装置与待测物质容器之间具有光扩束器，平行光发生装置发出的平行光束经光扩束器扩大后射入待测物质容器；第一双色镜与第一ICCD相机之间设有第一成像结构用于在第一ICCD相机的镜头前成像，第一双色镜与第一CCD相机之间设有第二成像结构用于在第一CCD相机的镜头前成像。
优选的技术方案，光扩束器包括紫外光扩束器以及可见光扩束器，平行光发生装置发出的平行光束通过第二双色镜分离为紫外平行光束以及可见平行光束，第二双色镜与紫外光扩束器之间设有紫外光反射镜用于调整紫外平行光束的光路和/或第二双色镜与可见光扩束器之间设有可见光反射镜用于调整可见平行光束的光路，紫外光扩束器以及可见光扩束器与待测物质容器之间设有第三双色镜，经紫外光扩束器扩束后的扩束紫外光以及经可见光扩束器扩束后的扩束可见光通过第三双色镜汇聚为扩束平行光。
优选的技术方案，第一成像结构包括第一凸透镜，第二成像结构包括第二凸透镜。
优选的技术方案，第一双色镜与第一成像结构之间设有用于调整探测角和消除环境光影响的第一光阑；第二双色镜与第二成像结构之间设有用于调整探测角和消除环境光影响的第二光阑。
优选的技术方案，第一双色镜与第一ICCD相机之间设有紫外光带通滤镜，第一双色镜与第一CCD相机之间设有可见光带通滤镜。
优选的技术方案，平面激光诱导荧光测试系统包括激光器，待测物质容器上具有与第一入射光学窗口呈90°的第二入射光学窗口，激光器发出的激光光束通过片光调制结构调制为片光后通过第二入射光学窗口射入待测物质容器，待测物质容器上具有与第一、第二入射光学窗口都呈90°的第二出射光学窗口，第二出射光学窗口与第二ICCD相机对应。
优选的技术方案，片光调制结构包括片光调制凸透镜以及片光调制凹透镜。
一种校准激光诱导荧光测量气相浓度的标定方法，包括：
A)将待测物质充入待测物质容器中；
B)启动紫外与可见光吸收以及散射测试系统以及平面激光诱导荧光测试系统，使紫外与可见光吸收以及散射测试系统中的光束穿过待测物质，测量待测物质气液两相的浓度；同时使平面激光诱导荧光测试系统中的片光光束照射待测物质，平面激光诱导荧光测试系统中的片光光束照射待测物质时所在平面的法向量与紫外与可见光吸收以及散射测试系统中穿过待测物质的光束方向垂直，测量待测物质气相浓度；
C)使用在紫外与可见光吸收以及散射测试系统中测试结果的图像中与激光诱导荧光测试相同的区域的气相质量对平面激光诱导荧光测试结果的质量积分进行标定。
与现有技术相比，有益效果为：
本发明结构简单，使用方便，可以将标定和测量同时进行，且不需要针对不同的环境温度在额外的标定装置中进行标定，能够实时监测是否有液相干扰，能够消除温度对测量精度的影响，光路易于布置，标定结果可靠。
附图说明
图1是本发明标定系统结构示意图；
图2是本发明标定方法示意图。
附图标记：1、平行光发生装置；2、第一反射镜；3、第二双色镜；4、紫外光反射镜；5、可见光反射镜；6、可见光扩束器；7、第三双色镜；8、紫外光扩束器；9、待测物质容器；10、第二可见光反射镜；11、第二光阑；12、第二凸透镜；13、可见光带通滤镜；14、第一双色镜；15、凹面镜；16、第一光阑；17、第一凸透镜；18、紫外光带通滤镜；19、第一ICCD相机；20、第一CCD相机；21、激光器；22、第二ICCD相机；23、片光调制凹透镜；24、片光调制凸透镜；25、同步控制器；26、第二反射镜；27、平行光束；28、第一入射光学窗口；29、第一出射光学窗口；30、紫外平行光束；31、可见平行光束；32、扩束平行光；33、第二入射光学窗口；34、第二出射光学窗口；35、紫外与可见光吸收以及散射测试系统中的光束；36、紫外与可见光吸收以及散射测试系统测试结果；37、平面激光诱导荧光测试系统中的片光光束；38、平面激光诱导荧光测试系统测试结果。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
一种校准激光诱导荧光测量气相浓度的标定系统，包括紫外与可见光吸收以及散射测试系统、待测物质容器9以及平面激光诱导荧光测试系统，紫外与可见光吸收以及散射测试系统中的光路穿过充满待测物质的待测物质容器9，用以测量待测物质；平面激光诱导荧光测试系统中的光路穿过上述相同待测物质容器9测量待测物质，紫外与可见光吸收以及散射测试系统以及平面激光诱导荧光测试系统在待测物质容器9中的光路平行相交并且重叠，平面激光诱导荧光测试系统的平面激发光所在平面的法向量与紫外与可见光吸收与散射测试系统中穿过待测物质的光束方向相互垂直，紫外与可见光吸收以及散射测试系统以及平面激光诱导荧光测试系统之间通过同步控制器25同步控制，同步控制器的作用是同步控制紫外与可见光吸收与散射测试系统和平面激光诱导荧光测试系统的发射光源和拍摄相机。
平面激光诱导荧光测试系统和紫外与可见光吸收与散射测试系统的光束在空间上存在重叠部分，且平面激光诱导荧光测试系统的光束所在平面与紫外与可见光吸收与散射测试系统中穿过待测物质的光束方向相互平行，平面激光诱导荧光测试系统在待测物质中测得的区域是紫外与可见光吸收与散射测试系统测得的区域的一部分，紫外与可见光吸收与散射测试系统中气相浓度的积分与平面激光诱导荧光测试系统中所测得的气相浓度的积分是相等的，因此可以使用紫外与可见光吸收与散射测试系统标定平面激光诱导荧光测试系统。
一种校准激光诱导荧光测量气相浓度的标定方法，包括：
A)将待测物质充入待测物质容器9中；
B)启动紫外与可见光吸收以及散射测试系统以及平面激光诱导荧光测试系统，使紫外与可见光吸收以及散射测试系统中的光束35穿过待测物质，测量待测物质气液两相的浓度；同时使平面激光诱导荧光测试系统中的片光光束37照射待测物质，平面激光诱导荧光测试系统中的片光光束37照射待测物质时所在平面的法向量与紫外与可见光吸收以及散射测试系统中穿过待测物质的光束方向垂直，测量待测物质气相浓度；
C)使用在紫外与可见光吸收以及散射测试系统测试结果36的图像中与平面激光诱导荧光测试相同的区域的气相质量对平面激光诱导荧光测试系统测试结果38的质量积分进行标定。
实施例2
其中，实施例1中的紫外与可见光吸收以及散射测试系统包括平行光发生装置1、第一双色镜14、第一ICCD相机19以及第一CCD相机20，待测物质容器9的两侧分别具有相对设置的第一入射光学窗口28以及第一出射光学窗口29，平行光发生装置1与第一双色镜14分别位于待测物质容器9的两侧方向，平行光发生装置1发出的平行光束27通过第一入射光学窗口28射入待测物质容器9中，然后从第一出射光学窗口29射出后照射第一双色镜14，第一双色镜14将平行光束32分离为紫外光束以及可见光束，第一双色镜14与第一ICCD相机19以及第一CCD相机20分别对应，并且在第一双色镜14与第一ICCD相机19之间设有第一成像结构用于在第一ICCD相机19的镜头前成像，第一双色镜14与第一CCD相机20之间设有第二成像结构用于在第一CCD相机20的镜头前成像，第一双色镜14分离出的紫外光束通过第一成像结构照射第一ICCD相机19，第一双色镜14分离出的可见光束通过第二成像结构照射第一CCD相机20，通过第一ICCD相机19以及CCD相机20的成像得出紫外与可见光吸收以及散射测试系统对待测物质容器9中的待测物质的测试结果。
优选的技术方案，第一成像结构包括第一凸透镜17，第二成像结构包括第二凸透镜12，通过第一凸透镜17以及第二凸透镜12分别对紫外光束以及可见光束进行聚焦汇聚。
优选的技术方案，第一双色镜14与第一成像结构之间设有用于调整探测角和消除环境光影响的第一光阑16；第二双色镜3与第二成像结构之间设有用于调整探测角和消除环境光影响的第二光阑11，避免环境光对测试结构产生影响，提高测试结果的精确度。
优选的技术方案，第一双色镜14与第一ICCD相机19之间设有紫外光带通滤镜18，第一双色镜14与第一CCD相机20之间设有可见光带通滤镜13，通过紫外光带通滤镜18以及可见光带通滤镜13消除可能掺杂的其他波长的光线，提高测试结果的精确度。
平面激光诱导荧光测试系统包括激光器21，待测物质容器9的下端具有第二入射光学窗口33，激光器21发出的激光光束通过片光调制结构调制为片光后通过第二入射光学窗口33射入待测物质容器9，待测物质容器9的前侧具有第二出射光学窗口34，第二出射光学窗口34与第二入射光学窗口33之间呈90°角度设置，第二出射光学窗口34与第二ICCD相机22对应。
优选的技术方案，片光调制结构包括片光调制凸透镜24以及片光调制凹透镜23。
实施例3
在实施例2中的平行光发生装置1与待测物质容器9之间具有光扩束器，平行光发生装置1发出的平行光束27经光扩束器扩大后射入待测物质容器9，通过光扩束器增加平行光束27的直径，提高在待测物质中紫外与可见光吸收以及散射测试系统以及平面激光诱导荧光测试系统在待测物质容器9中的光路重叠的面积，提升测试的精确度。
优选的技术方案，光扩束器包括紫外光扩束器8以及可见光扩束器6，平行光发生装置1发出的平行光束27通过第二双色镜3分离为紫外平行光束30以及可见平行光束31，第二双色镜3与紫外光扩束器8之间设有紫外光反射镜4用于调整紫外平行光束30的光路和/或第二双色镜3与可见光扩束器6之间设有可见光反射镜5用于调整可见平行光束31的光路，可以保证扩束得到的光束的平行性较好(镜片组对于不同波长光的折射率不一致)，紫外光扩束器8以及可见光扩束器6与待测物质容器9之间设有第三双色镜7，经紫外光扩束器8扩束后的扩束紫外光以及经可见光扩束器6扩束后的扩束可见光通过第三双色镜7汇聚为扩束平行光32。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种校准激光诱导荧光测量气相浓度的实时标定系统，其特征在于，包括紫外与可见光吸收以及散射测试系统、容器及其内待测物质浓度场以及平面激光诱导荧光测试系统，紫外与可见光吸收以及散射测试系统以及平面激光诱导荧光测试系统通过待测物质容器中的光路垂直相交，在两光路重叠区域内紫外与可见光的吸收与散射的测试系统和平面激光诱导荧光的测试系统之间通过同步控制器同步控制。
2.如权利要求1所述的校准激光诱导荧光测量气相浓度的实时标定系统，其特征在于，紫外与可见光吸收以及散射测试系统包括平行光发生装置、第一双色镜、第一ICCD相机以及第一CCD相机，待测物质容器的两侧分别具有相对设置的第一入射光学窗口以及第一出射光学窗口，平行光发生装置与第一双色镜分别位于待测物质容器的两侧方向，平行光发生装置发出的平行光束依次通过第一入射光学窗口以及第一出射光学窗口后照射第一双色镜，第一双色镜用于分离紫外光以及可见光，第一双色镜与第一ICCD相机以及第一CCD相机分别对应。
3.如权利要求2所述的校准激光诱导荧光测量气相浓度的实时标定系统，其特征在于，平行光发生装置与待测物质容器之间具有光扩束器，平行光发生装置发出的平行光束经光扩束器扩大后射入待测物质容器；第一双色镜与第一ICCD相机之间设有第一成像结构用于在第一ICCD相机的镜头前成像，第一双色镜与第一CCD相机之间设有第二成像结构用于在第一CCD相机的镜头前成像。
4.如权利要求3所述的校准激光诱导荧光测量气相浓度的实时标定系统，其特征在于，光扩束器包括紫外光扩束器以及可见光扩束器，平行光发生装置发出的平行光束通过第二双色镜分离为紫外平行光束以及可见平行光束，第二双色镜与紫外光扩束器之间设有紫外光反射镜用于调整紫外平行光束的光路和/或第二双色镜与可见光扩束器之间设有可见光反射镜用于调整可见平行光束的光路，紫外光扩束器以及可见光扩束器与待测物质容器之间设有第三双色镜，经紫外光扩束器扩束后的扩束紫外光以及经可见光扩束器扩束后的扩束可见光通过第三双色镜汇聚为扩束平行光。
5.如权利要求3所述的校准激光诱导荧光测量气相浓度的实时标定系统，其特征在于，第一成像结构包括第一凸透镜，第二成像结构包括第二凸透镜。
6.如权利要求3所述的校准激光诱导荧光测量气相浓度的实时标定系统，其特征在于，第一双色镜与第一成像结构之间设有用于调整探测角和消除环境光影响的第一光阑；第二双色镜与第二成像结构之间设有用于调整探测角和消除环境光影响的第二光阑。
7.如权利要求2所述的校准激光诱导荧光测量气相浓度的实时标定系统，其特征在于，第一双色镜与第一ICCD相机之间设有紫外光带通滤镜，第一双色镜与第一CCD相机之间设有可见光带通滤镜。
8.如权利要求1所述的校准激光诱导荧光测量气相浓度的实时标定系统，其特征在于，平面激光诱导荧光测试系统包括激光器，待测物质容器上具有与第一入射光学窗口呈90°的第二入射光学窗口，激光器发出的激光光束通过片光调制结构调制为片光后通过第二入射光学窗口射入待测物质容器，待测物质容器上具有与第一、第二入射光学窗口都呈90°的第二出射光学窗口，第二出射光学窗口与第二ICCD相机对应。
9.如权利要求8所述的校准激光诱导荧光测量气相浓度的实时标定系统，其特征在于，片光调制结构包括片光调制凸透镜以及片光调制凹透镜。
10.一种如权利要求1所述的校准激光诱导荧光测量气相浓度的标定方法，其特征在于，包括：
A)将待测物质充入待测物质容器中；
B)启动紫外与可见光吸收以及散射测试系统以及平面激光诱导荧光测试系统，使紫外与可见光吸收以及散射测试系统中的光束穿过待测物质，测量待测物质气液两相的浓度；同时使平面激光诱导荧光测试系统中的片光光束照射待测物质，平面激光诱导荧光测试系统中的片光光束照射待测物质时所在平面的法向量与紫外与可见光吸收以及散射测试系统中穿过待测物质的光束方向垂直，测量待测物质气相浓度；
使用在紫外与可见光吸收以及散射测试系统中的测试结果图像中与激光诱导荧光测试相同的区域的气相质量对平面激光诱导荧光测试结果的质量积分进行标定。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112880881A (zh) * 2021-03-31 2021-06-01 同济大学 一种研究光致发光溶液发光强度对温度敏感特性的实验系统
CN113640181A (zh) * 2021-10-18 2021-11-12 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 在风生流试验中通过plif测量系统测量污染物扩散的方法

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040199079A1 (en) * 2002-04-03 2004-10-07 The Regents Of The University Of California System and method for quantitative or qualitative measurement of exogenous substances in tissue and other materials using laser-induced fluorescence spectroscopy
CN1591001A (zh) * 2003-08-29 2005-03-09 中国科学院生态环境研究中心 激光诱导荧光和光吸收双功能检测微流控电泳芯片
US20070237679A1 (en) * 2006-03-30 2007-10-11 Hegazi Ezzat M Apparatus and method for measuring concentrations of fuel mixtures using depth-resolved laser-induced fluorescence
CN102967556A (zh) * 2012-12-06 2013-03-13 中国科学技术大学 一种基于数字微镜器件的微流控芯片加工与检测实验装置
US20130270458A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 Government Of The United States, As Represented By The Secretary Of The Air Force All Fiber Coupled Ultraviolet Planar Laser Induced Fluorescence Detection System
CN104034675A (zh) * 2014-05-23 2014-09-10 平湖瓦爱乐发动机测试技术有限公司 一种用于物质浓度测量的标定系统及物质浓度的测量方法
CN104483297A (zh) * 2014-12-08 2015-04-01 上海通微分析技术有限公司 可视化校准激光诱导荧光检测设备
CN107727725A (zh) * 2017-10-13 2018-02-23 中国科学院上海技术物理研究所 一种用于微区物质精细分析的行星车舱内探测系统
CN109856085A (zh) * 2018-11-30 2019-06-07 江苏大学 一种同步测量瞬态燃油喷雾及燃烧过程的装置及方法
CN110823849A (zh) * 2019-09-25 2020-02-21 北京航空航天大学 一种瞬态燃烧场定量测量方法及装置
CN213813353U (zh) * 2020-10-11 2021-07-27 嘉兴天培智能检测科技有限公司 校准激光诱导荧光测量气相浓度的标定系统

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040199079A1 (en) * 2002-04-03 2004-10-07 The Regents Of The University Of California System and method for quantitative or qualitative measurement of exogenous substances in tissue and other materials using laser-induced fluorescence spectroscopy
CN1591001A (zh) * 2003-08-29 2005-03-09 中国科学院生态环境研究中心 激光诱导荧光和光吸收双功能检测微流控电泳芯片
US20070237679A1 (en) * 2006-03-30 2007-10-11 Hegazi Ezzat M Apparatus and method for measuring concentrations of fuel mixtures using depth-resolved laser-induced fluorescence
US20130270458A1 (en) * 2012-04-12 2013-10-17 Government Of The United States, As Represented By The Secretary Of The Air Force All Fiber Coupled Ultraviolet Planar Laser Induced Fluorescence Detection System
CN102967556A (zh) * 2012-12-06 2013-03-13 中国科学技术大学 一种基于数字微镜器件的微流控芯片加工与检测实验装置
CN104034675A (zh) * 2014-05-23 2014-09-10 平湖瓦爱乐发动机测试技术有限公司 一种用于物质浓度测量的标定系统及物质浓度的测量方法
CN104483297A (zh) * 2014-12-08 2015-04-01 上海通微分析技术有限公司 可视化校准激光诱导荧光检测设备
CN107727725A (zh) * 2017-10-13 2018-02-23 中国科学院上海技术物理研究所 一种用于微区物质精细分析的行星车舱内探测系统
CN109856085A (zh) * 2018-11-30 2019-06-07 江苏大学 一种同步测量瞬态燃油喷雾及燃烧过程的装置及方法
CN110823849A (zh) * 2019-09-25 2020-02-21 北京航空航天大学 一种瞬态燃烧场定量测量方法及装置
CN213813353U (zh) * 2020-10-11 2021-07-27 嘉兴天培智能检测科技有限公司 校准激光诱导荧光测量气相浓度的标定系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
T VERREYCKEN ET AL.: "Absolute calibration of OH density in a nanosecond pulsed plasma filament in atmospheric pressure He–H2O: comparison of independent calibration methods", JOURNAL OF PHYSICS D: APPLIED PHYSICS, vol. 46, pages 1 - 11 *
于欣;杨超博;彭江波;马欲飞;李晓晖;张亚丽;: "基于紫外可调谐激光吸收光谱技术的甲烷/空气平面预混火焰温度测量研究", 光谱学与光谱分析, no. 04 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112880881A (zh) * 2021-03-31 2021-06-01 同济大学 一种研究光致发光溶液发光强度对温度敏感特性的实验系统
CN112880881B (zh) * 2021-03-31 2022-02-01 同济大学 一种研究光致发光溶液发光强度对温度敏感特性的实验系统
CN113640181A (zh) * 2021-10-18 2021-11-12 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 在风生流试验中通过plif测量系统测量污染物扩散的方法

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