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CO是卷烟主流烟气中的主要有害成分之一。对卷烟主流烟气中CO含量的检测,始终是卷烟烟气中有害气体成分检测研究的一项重要内容。在卷烟主流烟气产生的CO中,约36%是在卷烟燃烧区域中的高温燃烧区通过烟草燃烧产生的,约30%是在卷烟燃烧区域中的裂解蒸馏区通过烟草组分热分解产生的,还有约34%是通过CO2与碳反应生成的。目前,降低卷烟主流烟气中CO的方法包括烟丝中添加助燃剂法、滤嘴通风法、提高卷烟纸透气度法等。催化氧化法能将CO转化为CO2,且没有副产物生成,能够有效降低烟气中CO含量。而且烟气中CO和CO2之比能够用于反映烟支燃烧的完全程度。因此对卷烟烟气中CO和CO2含量进行同时检测对降低烟气中CO的研究工作具有重要意义。 TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)技术主要是利用可调谐半导体激光器的输出激光波长随注入电流而改变的特性实现气体浓度等参数的测量。相对于其他方法,具有高选择性、高灵敏度、高时间分辨率等优点,在气体浓度快速检测方面得到广泛的应用。尤其基于分子光谱的“指纹”特征,它不受其它气体的干扰。这一特性使得TDLAS技术相对其它方法具有明显的优势。本论文基于TDLAS技术对主流烟气中的CO和CO2进行逐口检测。论文主要的研究内容如下: 1、TDLAS技术根据波长调制方式分为直接吸收光谱技术和波长调制光谱技术。针对基于波长调制光谱技术和二次谐波检测技术在CO和CO2气体浓度同时检测方面的理论进行了详细的阐述。 2、搭建相应的实验装置。将吸烟机与气体吸收池相连,在控制系统作用下,实现在标准抽吸模式下对卷烟主流烟气中的CO和CO2同时逐口在线检测。编写上位机程序,实现待测气体浓度的显示、数据记录等功能。 3、为了提高TDLAS检测系统的精度和稳定性,利用现代数字信号处理法对得到的信号进行降噪处理。分析了TDLAS检测系统的噪声来源,并根据噪声的特点,采用基于Gabor变换方法对得到的光谱信号进行降噪处理。 4、选取两种不同品牌的烤烟型卷烟和一种混合型卷烟作为研究对象,对其主流烟气中的CO和CO2含量进行检测,分析其逐口传递规律。