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TDLAS系统集成控制箱

TDLAS Integrated Control Box - 

 

简介

昕虹自主研发的TDLAS系统集成控制箱,内部集成了激光器散热安装座、激光器电流驱动调制模块、激光器TEC温控模块、信号调制模块、信号锁相放大解调模块等TDLAS核心部件。通过一根USB线缆,就可实现在PC机上对激光器的恒温控制,偏置电流控制,波长调制等远程操作。探测特定气体分子的激光由光纤导引至准直发射端,经过待测气体样品吸收池(或开放光路),被光电探测器接收,探测器输出的电压信号经由同轴电缆接回控制箱,再经过对信号的锁相放大滤波、信号谐波处理等运算,运算结果最终通过控制箱前面板的BNC模拟端口输出,或者经由USB数据线上传至PC机的用户界面。昕虹将激光器控制、信号调制、锁相放大处理三大TDLAS核心要素高度集成,TDLAS系统集成控制箱体积小、安装简单、易于操作,非常适合实验室激光气体分析,工业过程气体检测,环境气体监测,生化分析,激光遥感等领域。


 

产品结构

体积小、重量轻、功耗低、非常便携

体积84*170*240mm;重量约500g;功耗低于25W。

机箱正面

BNC1和BNC2接头:两路独立探测器信号输入端,可输入经过运放的光电探测器电压信号;

BNC3和BNC4接头:锁相解调模拟输出端,通过BNC电缆可在示波器直接观察TDLAS波长调制信号的解调结果;

APC/FC光纤法兰接口:激光光束通过法兰接口由光纤导引,光纤末端可应用户需求配套标准光纤准直器;

电源总开关:一键开启(除激光器),内部器件统一由外设5V电源供电。

机箱背面

标准USB-B型接口:连接上位机,通过用户界面控制激光器和锁相放大模块的各种工作参数,实时监测激光器偏置电流及当前温度;

5V插拔式直流电源插座:用于机箱供电,电源外设降低系统体积重量,提高便携性。

机箱顶部

便携提手:抓握舒适、携带方便;

两侧散热窗:便于空气流通,提高系统稳定性、可靠性。

机箱底部

四个支撑脚:降低磨损与机械振动,提高使用寿命及系统稳定性。

 

 

 

上位机控制软件

TDLAS系统控制参数和数据均由上位机软件实现调整,由USB数据线传输。

TDLAS调制解调信号参数设定

包括锁相解调灵敏度和时间常数,本振信号参考相位,解调谐波(1F至4F),波长调制正弦信号的频率、幅度、偏置,波长扫描三角波信号的扫描周期和扫描区间,光谱运算结果模拟输出通道选择等。

激光器驱动电流及温度参数监控

可对激光器实现远程开启关闭,并实现直流偏置、设定温度及实际温度的实时显示,保证激光器的输出波长稳定且满足用户要求。

 

 

使用说明

特定激光器安装在控制箱内部,激光由光纤导引至准直发射端,经过待测气体样品吸收池(或开放光路),被光电探测器接收,探测器输出电压信号经由同轴电缆接回控制箱,控制箱内置信号处理电路对信号进行锁相放大滤波、信号谐波处理等运算,运算结果最终通过控制箱前面板的BNC模拟端口输出,或者经由USB数据线上传至PC机用户界面。

控制箱整体参数

支持激光器封装形式

蝶形封装(光纤输出)

供电电压(最大)

5V

供电电流(最大)

5A

光纤接口

APC/FC

工作温度

15 ~ 40℃

数字输入接口

标准BNC母头(CH1/CH2)

模拟输出接口

标准BNC母头(CH3/CH4)

上位机连接

USB(B 型)

尺寸(长*宽*高)

170mm x240mm x 80mm

电源(最大)

25W(DC:5V-5A)

重量

1000g


昕虹氨气1512nm附近吸收峰测试报告

测试时间2016-3-21

 

测试所需元器件TDLAS系统控制箱(主要包括1512nmDFB碟型激光器及其驱动、锁相放大解调板),长光程气体吸收池(14.9m,铟镓砷探测器及其运放电路板,NH3,其他所需连接器件和显示器件;

上位机软件参数设置:

 NH3吸收光谱(二次谐波)

1高浓度NH3

10ppmNH3吸收光谱 

测试结果说明:通过本次NH3系统搭建及其测试,证明我司的TDLAS控制箱以及大通池工作正常,性能优良,能够很好地检测出低至10ppm浓度的NH3且系统噪声较低,初步估算灵敏度可达0.5ppm,用户可以放心使用。

 

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