【儀表網 研發快訊】近日，中科院合肥物質院安光所高曉明研究員、劉錕研究員團隊在可調諧激光吸收光譜技術(TDLAS)高溫環境壓力測量方面取得新進展，相關研究以《用于燃燒診斷的雙色激光吸收光譜壓力傳感》為題發表在國際知名期刊Optics Letters(SCI二區，IF=3.6)上，通訊作者為王貴師副研究員。
 

　　高壓燃燒是提升燃燒效率和動力的重要參數，針對當前接觸式壓力傳感器作為壓力測量主要手段，面臨耐溫低、高溫靈敏度漂移大、干擾燃燒流場等問題，開展高溫燃燒環境的壓力測量技術對航空發動機研發等方面具有重要的應用價值。TDLAS因多參數(溫度、壓力、濃度等)同時測量、速度快、靈敏度高、抗干擾能力強的特點而備受關注，在燃燒診斷方面展現出巨大的發展前景。但傳統的TDLAS壓力測量受到分子濃度變化影響的問題，限制了測量精度和應用。
 

　　針對分子濃度對壓力測量的干擾影響問題，團隊劉錕研究員、王貴師副研究員、博士后王瑞峰等提出一種雙色激光吸收光譜壓力傳感新方法，解決分子濃度影響問題。該方法采用H2O分子1343納米和1392納米波段附近的兩條吸收線，使用兩條吸收線Lorentz線寬的線性組合反演壓力，實現分子濃度免疫壓力測量。通過實驗在473-1273K(開爾文， 0K=-273.15℃)溫度范圍內精確標定組合系數，實現高溫環境下壓力的非接觸、高精度、高速測量，測量精度達到3%，測量速度達到20kHz(千赫茲)。這一技術突破有望把TDLAS燃燒診斷從當前的溫度、濃度測量擴展到“溫度、濃度、壓力”的三個維度的多參數測量。
 

　　該研究工作得到國家自然科學基金(No. 61775221)等項目的資助。
 

雙色激光吸收光譜壓力傳感新方法。
 

　　(a) 實驗裝置；(b) 光譜信號；(c) 1300K, 5.04 bar條件下20 kHz高速連續測量壓力結果