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本文介绍基于开放光路傅里叶红外光谱的偏二甲肼(UDMH)监测方法。偏二甲肼是一种广泛使用的火箭和导弹推进剂,它是有毒、易燃、易爆的危险化学品,其储运加注场所涉及重大安全问题,在线泄漏监测技术具有重要的应用价值。
论文利用开放光路傅里叶红外方法开展了偏二甲肼在线监测技术研究。利用光源、发射/接收望远镜集成测量系统,完成了系统的控制与数据分析软件,实现了在线监测UDMH浓度。因在Hitran数据库中没有UDMH吸收线参数,故只能使用美国环保署(EPA)提供的UDMH透过率谱作为标准谱进行测量实验。用短光程法测量背景光谱,用非线性最小二乘法进行定量分析。
在线监测系统在偏二甲肼的储运场站进行了外场测试,对浓度反演算法中的关键参数进行调试,找出可行的参数配置,得到可靠的反演数据,验证了仪器探测下限、灵敏度、响应时间等关键指标,为后期研究工作积累经验和数据。系统测量时光谱分辨率1cm-1,时间分辨率4s,并具有很高的信噪比,与电化学传感器Interscan的对比实验表明,两者趋势一致,具有很好的相关性。当浓度在1ppm左右时,其浓度反演误差在10%左右,探测下限优于0.4ppm。
完成的开放光路傅里叶红外UDMH在线监测系统响应速度快,监测范围广,测量精度高,克服传统电化学传感器标校周期短、线性差、易中毒等缺点,为火箭发射场提供了先进的推进剂泄漏监测技术手段。