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公开(公告)号：CN118090150A
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202311804613.6
申请日：2023-12-26
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01M11/02
Abstract: 本发明公开了一种长脉冲LDA侧泵模块实时热焦距测量的装置与方法，所述装置包括探测源、扩束系统、LDA侧泵模块、刀口、能量计及信号发生器，其中：探测源作为热焦距测量的探测光源；扩束系统作为探测源尺寸扩束装置；LDA侧泵模块作为热源发生装置，实现长脉冲泵浦下高峰值功率泵浦注入；刀口置于探测光源经LDA侧泵模块后束腰位置两侧，将横向纵向光束切割，实现光束尺寸表征；能量计放置于测量装置后端区域，用于获取探测源能量测量；信号发生器作为时序控制部分，实现探测源与LDA侧泵模块间时序同步。本发明采用时序同步结合高斯光束传输变换获取长脉冲LDA侧泵时间上热焦距数值，具有结构简单、易于操作且测量精度高的优点。
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公开(公告)号：CN117929340A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202410099727.3
申请日：2024-01-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种掺混燃烧过程同时可视化装置及探测方法，涉及面向能源与动力装置多场多参数同步可视化技术领域。燃烧装置的燃气供给管线设置丙酮发生装置，两套激光系统布置在燃烧装置两侧，通过布置倍频输出激光，两套结构光调制整形系统布置在激光系统与燃烧装置之间，依次布置有孔径光阑、扩束镜、光栅、准直镜和聚焦镜，光栅选择不同刻线数，ICMOS相机加装带通滤光片与燃烧场对应设置，通过计算机生成PLIF图像，触发器控制两个数字信号发生器实现PLIF系统和两套激光系统的同步信号控制。基于空间结构光调制的思想，通过信息的编码和解码，采用一台ICMOS相机即可实现三种组分的同时可视化，简单合理，有助于节约成本，提高效率。
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公开(公告)号：CN116771519B
公开(公告)日：2024-02-23
申请号：CN202310734628.3
申请日：2023-06-20
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: F02C9/26 , G06V10/764 , G06V10/774 , G06V10/82 , G06N3/0442 , G01N21/64
Abstract: 一种基于PLIF的燃机当量比识别与调控装置及方法，涉及一种燃机识别与调控装置及方法。1kHzPLIF系统由激光系统、片光整形系统和相机系统组成，用于实时获取燃烧室内火焰图像，计算机系统包含图像预处理模块、LSTM计算模块、偏差计算模块和反馈模块，用于进行图像预处理、模型计算和提供反馈控制。采集燃烧室内火焰图像，利用已知准确当量比的PLIF图像训练得到当量比识别模型，再实时获取PLIF图像通过深度学习进行训练识别得到真实当量比，利用真实当量比与预设当量比进行比较，通过反馈调节输入端的燃气进气量实现燃机的自动调控，解决目前由于当量比误差导致的燃烧偏离问题。
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公开(公告)号：CN113624718B
公开(公告)日：2023-08-18
申请号：CN202110930761.7
申请日：2021-08-13
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于压阻薄膜的光声光谱痕量气体检测装置及方法，所述装置利用具备压阻效应的压阻薄膜探测气体分子吸收激光后所产生的光声信号。经频率调制的激光器发出的激光经准直器准直后再由聚焦透镜聚焦至压阻薄膜一侧，压阻薄膜本身与待测气体处于同一环境之中，聚焦点附近的气体分子吸收光能后跃迁至激发态，其中部分气体分子通过热弛豫过程回到基态，并向外发射声波，声波强度与气体浓度成正比。声波将在压阻薄膜表面产生压力，进而改变薄膜电导率。若在压阻薄膜两侧施加恒定电压，则流经薄膜的电流将与其自身电阻成反比。基于此，通过解调待测气体浓度与流经压阻薄膜的电流强度之间的关系，可实现气体检测的功能。
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公开(公告)号：CN110927066B
公开(公告)日：2022-04-12
申请号：CN201911276394.2
申请日：2019-12-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N21/17
Abstract: 本发明公开了一种基于H形共振管提升光声光谱传感器性能的装置和方法，所述装置包括半导体激光器、激光准直系统、气室、H形共振管、石英音叉、直角棱镜、阻抗放大器、控制与数据采集系统、计算机，其中：H形共振管包括两个横向管和一个纵向管，第一横向管和第二横向管的中点位置由纵向管连通，纵向管的中点位置处设有两个开口；石英音叉和H形共振管放置在含有待测气体的气室中，纵向管穿过石英音叉的叉股间隙，且纵向管的两个开口位置与石英音叉的两个叉股相对准。本发明解决目前常用的声学共振管对石英光声光谱痕量气体传感器性能提升较低的问题，可使信号提高1800倍，具有放大倍数高、成本低、体积小等优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110646348B
公开(公告)日：2021-11-16
申请号：CN201910978879.X
申请日：2019-10-15
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N21/17
Abstract: 本发明公开了一种基于平行入射的石英光声光谱传感系统，所述传感系统包括沿光束传播方向依次设置的半导体激光器、光学准直器、石英音叉、数据采集系统、计算机。本发明设计了一种新的激光入射到石英音叉的方式，激光平行于石英音叉的叉股入射，从音叉叉股的中间穿过最后直接打在音叉的底部。由于石英音叉的长度远大于其厚度，所以激光与气体有效的相互作用距离会大大增加，从而提高声波对石英音叉的作用效果使得石英音叉的输出信号增大，最终提高气体探测的灵敏度。
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公开(公告)号：CN113624718A
公开(公告)日：2021-11-09
申请号：CN202110930761.7
申请日：2021-08-13
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于压阻薄膜的光声光谱痕量气体检测装置及方法，所述装置利用具备压阻效应的压阻薄膜探测气体分子吸收激光后所产生的光声信号。经频率调制的激光器发出的激光经准直器准直后再由聚焦透镜聚焦至压阻薄膜一侧，压阻薄膜本身与待测气体处于同一环境之中，聚焦点附近的气体分子吸收光能后跃迁至激发态，其中部分气体分子通过热弛豫过程回到基态，并向外发射声波，声波强度与气体浓度成正比。声波将在压阻薄膜表面产生压力，进而改变薄膜电导率。若在压阻薄膜两侧施加恒定电压，则流经薄膜的电流将与其自身电阻成反比。基于此，通过解调待测气体浓度与流经压阻薄膜的电流强度之间的关系，可实现气体检测的功能。
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公开(公告)号：CN109507116B
公开(公告)日：2021-04-20
申请号：CN201811196116.1
申请日：2018-10-15
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明实施例涉及一种基于聚合物薄膜微腔的光声光谱气体传感装置，所述装置包括：沿光束传播方向依次设置的第一半导体激光器(1)、准直聚焦透镜组(2)、玻璃基片(3)、聚合物薄膜微腔(4)、光电探测器(5)、锁相放大器(6)、第二半导体激光器(7)、准直聚焦透镜组(8)、微型共振腔(9)、数据采集与控制模块(10)、计算机(11)。根据锁相放大器解调的二次谐波信号幅值作为系统探测的信号值，便可实现水汽浓度的反演。经系统各参数优化调节，根据探测信号强度与探测噪声综合评价此种光声光谱气体传感器的性能，技术效果优异。
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公开(公告)号：CN110927066A
公开(公告)日：2020-03-27
申请号：CN201911276394.2
申请日：2019-12-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N21/17
Abstract: 本发明公开了一种基于H形共振管提升光声光谱传感器性能的装置和方法，所述装置包括半导体激光器、激光准直系统、气室、H形共振管、石英音叉、直角棱镜、阻抗放大器、控制与数据采集系统、计算机，其中：H形共振管包括两个横向管和一个纵向管，第一横向管和第二横向管的中点位置由纵向管连通，纵向管的中点位置处设有两个开口；石英音叉和H形共振管放置在含有待测气体的气室中，纵向管穿过石英音叉的叉股间隙，且纵向管的两个开口位置与石英音叉的两个叉股相对准。本发明解决目前常用的声学共振管对石英光声光谱痕量气体传感器性能提升较低的问题，可使信号提高1800倍，具有放大倍数高、成本低、体积小等优点。
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公开(公告)号：CN109975241A
公开(公告)日：2019-07-05
申请号：CN201910144040.6
申请日：2019-02-27
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本申请实施例涉及一种角反射增强光声光谱式痕量气体探测装置及方法，所述装置包括：沿光束传播方向依次设置的半导体激光器(1)、激光准直系统(2)、直角棱镜a(3)、音叉式石英晶振(4)、直角棱镜b(5)、阻抗放大器(6)、控制与数据采集系统(7)以及计算机(8)；所述音叉式石英晶振的共振频率范围为20kHz‑70kHz，品质因子大于等于1000；所述直角棱镜a、直角棱镜b分别置于所述音叉式石英晶振靠近所述半导体激光器一侧和远离所述半导体激光器一侧；所述直角棱镜a的尺寸小于所述直角棱镜b；所述直角棱镜a和所述直角棱镜b的材质为近红外波段损耗较低的BK7玻璃。本申请提高了气体测量灵敏度。
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