基于TDLAS的电池干燥过程水汽浓度检测

作     者：祁佳琳 马新国 付海亮 王妹 张锋 QI Jia-lin;MA Xin-guo;FU Hai-liang;WANG Mei;ZHANG Feng

作者机构：湖北工业大学理学院湖北武汉430068 浮法玻璃新技术国家重点实验室安徽蚌埠233000 浙江翼真汽车研究开发有限公司浙江宁波315000 

基　　金：国家自然科学基金项目(51472081) 湖北工业大学绿色工业引领计划杰出青年基金项目(JCRC2021003) 浮法玻璃新技术国家重点实验室开放基金项目(2022KF05)资助 

出 版 物：《光谱学与光谱分析》 (Spectroscopy and Spectral Analysis)

年 卷 期：2025年第45卷第2期

页      码：515-521页

摘      要：采用基于可调谐半导体激光吸收光谱(TDLAS)的方法研究了在电芯干燥过程中由于压强变化产生的痕量水的测量误差问题,实现了对水汽含量无接触、高精度、实时的检测。首先,根据Lambert-Beer定律发现,水汽吸收谱线、光程及压强的变化会影响测量精度,通过HITRAN仿真的方法分别研究了105℃下水汽吸收谱线和测量有效光程,研究结果显示激光器工作在7181.17 cm^(-1)波段时水分子吸收测量结果最佳且没有背景气体干扰,光程在12 m时可以达到10^(-3)数量级的精度。压强的变化会导致二次谐波峰值改变进而影响水汽测量。研究不同压强下水汽的吸收情况,发现压强与吸收呈现正相关的规律,利用这一规律提出了使用归一化方法解决压强变化引起的测量误差。实验测试发现,经过压强补偿的二次谐波峰值波动从350 mV降为6.2 mV,5组实验结果表明水含量与二次谐波的峰值电压比值为0.24,标定后的测量误差小于1.2%。这些结果为提高电池干燥过程中水汽含量的检测精度具有重要的指导意义。

主 题 词：TDLAS 二次谐波峰值 压强补偿 HITRAN 电芯痕量水检测 

学科分类：080901[080901] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 0803[工学-仪器类] 

核心收录：

D　O　I：10.3964/j.issn.1000-0593(2025)02-0515-07

馆 藏 号：203156935...