颗粒物环境下用于气体吸收光谱测量的气固两相高温样品池系统

设计了一种气固两相高温光学样品池，模拟同时存在颗粒物的气体探测环境，并通过搭建可调谐二极管激光吸收光谱测量系统，对颗粒物环境下的温度与乙炔体积分数测量技术进行研究。使用质量流量计配置体积分数为0.1%～1%的乙炔气体，并设计颗粒物播撒装置，将直径为125μm的石英砂颗粒与不同体积分数的乙炔气体混合通入样品池，在样品池外侧设置纤维加热腔进行温度控制，产生不同温度的样品环境。使用中心波长为1540 nm的DFB激光器，通过对6489.07 cm^-1与6490.02 cm^-1位置处的一对乙炔吸收谱线进行同时探测，实现了对温度与乙炔体积分数的同时测量。分析发现，500～1000 K温度范围内的温度测量一致性R²≈0.998，相对平均标准偏差为3.05%，乙炔体积分数测量一致性R²≈0.995，相对平均标准偏差为2.65%。此系统满足颗粒物环境下气体光谱探测研究的需求，可为气固两相环境下的光谱探测技术研究提供参考。