Контроль концентрации аммиака с использованием светодиода белого свечения

K. Zhang, H.-B. Lu, L. Shao, C. Zheng, Y.-J. Zhang, and S.-Y. Huang Experimental research on ammonia concentration detection with white light-emitting diodes (Контроль концентрации аммиака с использованием светодиода белого свечения) [на англ. яз.] // Оптический журнал. 2021. Т. 88. № 9. С. 93–100. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2021-88-09-93-100

K. Zhang, H.-B. Lu, L. Shao, C. Zheng, Y.-J. Zhang, and S.-Y. Huang Experimental research on ammonia concentration detection with white light-emitting diodes (Контроль концентрации аммиака с использованием светодиода белого свечения) [in English] // Opticheskii Zhurnal. 2021. V. 88. № 9. P. 93–100. http://doi.org/10.17586/1023-5086-2021-88-09-93-100

K. Zhang, H.-B. Lu, L. Shao, C. Zheng, Y.-J. Zhang, and S.-Y. Huang, "Experimental research on ammonia concentration detection with white light-emitting diodes," Journal of Optical Technology. 88(9), 548-552 (2021). https://doi.org/10.1364/JOT.88.000548

Аммиак (NH3) — самый распространенный щелочной газ в атмосфере, он является причиной образования большинства вторичных ультрадисперсных частиц (РМ2,5) и катализатором образования атмосферной дымки. Поэтому очень важно контролировать его концентрацию. При традиционном определении концентрации NH3 путем анализа его ультрафиолетового спектра в качестве источника света обычно используется относительно дорогие дейтериевые или ксеноновые лампы. Чтобы снизить стоимость приборов для определения концентрации NH3, в этой статье в качестве альтернативного источника света был использован более дешевый светодиод. Выполнено экспериментальное исследование по определению концентрации NH3 с использованием светодиода белого свечения, создана экспериментальная установка для определения его оптической плотности при различных концентрациях, и результаты измерений были сопоставлены с результатами измерений с использованием дейтериевых и ксеноновых ламп как источников света. Сравнение результатов показало, что при тех же условиях эксперимента использование белого светодиода для измерения концентрации NH3 может обеспечить такую же точность. Связь между поглощением и концентрацией аммиака на длинах волн излучения светодиода линейна. Исходя из этого возможно представленное конструктивное решение при выборе источника света для определения концентрации NH3 низкой стоимости и гарантированной точности.

Исследовательская часть данной работы выполнена при поддержке основного научно-исследовательского проекта провинции Аньхой "Разработка и внедрение детектора утечки аммиака на основе лазера средней инфракрасной области спектра для использования в сельском хозяйстве" (201904a07020093) и Открытого фонда Аньхойской ключевой лаборатории горного оборудования и технологий со средствами интеллекта, Аньхойский университет науки и технологий (KSZN202001003).