高压燃烧压力测量系统研制方案

应用

中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所在高压燃烧压力测量系统的研制中，采用了双色激光吸收光谱压力传感新方法，以解决分子浓度对压力测量的干扰影响问题。这一技术突破有望把TDLAS燃烧诊断从当前的温度、浓度测量扩展到“温度、浓度、压力”的三个维度的多参数测量。

挑战

在高压燃烧环境下，传统的接触式压力传感器面临耐温低、高温灵敏度漂移大、干扰燃烧流场等问题。此外，传统的TDLAS压力测量受到分子浓度变化影响的问题，限制了测量精度和应用。

解决方案

针对上述挑战，客户提出了一种双色激光吸收光谱压力传感新方法，采用H2O分子1343纳米和1392纳米波段附近的两条吸收线，使用两条吸收线Lorentz线宽的线性组合反演压力，实现分子浓度免疫压力测量。通过实验在473-1273 K（开尔文， 0K=-273.15℃）温度范围内精确标定组合系数，实现高温环境下压力的非接触、高精度、高速测量，测量精度达到3%，测量速度达到20 kHz（千赫兹）。

图片引自公众号“中国科学院合肥物质院安徽光机所”

《进展丨安光所在利用TDLAS技术开展高压燃烧压力测量方面取得新进展》

使用的简仪产品

数据采集与控制系统基于模块化设计的 PXI 平台搭建，使用业界主流的 PXIe 总线进行数据传输。整个系统使用两块 PXIe-69848 数字化仪板卡实现精确的同步采集，每通道采样率最高可达 100 MS/s，从而实现 16 路通道的高速采集、存储、显示、回放、导出、后处理与分析等功能。系统也能支持高速重触发采集，外部触发频率最高可达 50 kHz。

PXIe-62590：9槽PXIe机箱，提供了8 GB/s的系统带宽，保障了系统的高速运行和数据传输。

PXIe-63987w：搭载i7处理器的PXIe控制器，确保了系统的高性能和稳定性。

PXIe-69848：8通道14位100 MS/s高速数字化仪板卡，实现了高速通道的同步采集，满足了系统对高速、高精度数据采集的需求。

PXIe-826-2T：2TB磁盘阵列，提供了足够的存储空间和数据处理能力。

整个系统实现了高速采集、存储、显示、回放、导出、后处理与分析等功能，同时支持高速重触发采集，外部触发频率最高可达50 kHz。

审核编辑：黄飞