Laserska absorpcijska spektroskopija za merjenje vlageBratina Novak, Anton Nino (Avtor) Begeš, Gaber (Mentor) Trost, Andrej (Komentor) merjenje vlageabsorpcijska spektroskopijaRedPitayanov pristop merjenjaTDLASFPGA programiranjeNa področju merjenja vlažnosti poteka razvoj novih metod merjenja. V tem delu opisujem razvoj naprave za merjenje vlage z lasersko absorpcijsko spektroskopijo. Osnovni koncept delovanja izkorišča absorpcijo laserskega žarka v molekulah vode, na podlagi absorpcije pa lahko določimo, kakšna je molska gostota vode. V delu je opisan celoten sistem. Mehanski sestav je kombinacija optične in plinske poti. Ključni element, Herriottova celica, je točka, kjer pride do absorpcije. Okrog te celice pa je postavljen optični sestav z vključeno referenčno vejo. Ta je namenjena analizi laserske svetlobe v realnem času izvajanja meritev. Zagotovljeno je, da se v optični poti izven Herriottove celice absorpcija zmanjša do zanemarljivih vrednosti. Za krmiljenje in zajemanje signala je uporabljena naprava StemLab 125-14. V magistrskem delu je predstavljen krmilni del za celotni sistem TDLAS. Opisani so razviti moduli za generiranje signalov, s katerimi je laser krmiljen. Razložena pa je tudi struktura in moduli znotraj razvitih lock-in ojačevalnikov. Uporabljena naprava je sprogramirana posebej za delovanje s sistemom TDLAS in omogoča temu prilagojeno shranjevanje izhodnih signalov. Z lock-in ojačevalniki zajeti signali nosijo informacijo o absorpciji v obliki prvega in drugega odvoda oblike absorpcijske krivulje. Površina pod temi krivuljami pa je povezana z molsko koncentracijo vlage v sistemu. Za zajemanje in ovrednotenje signalov sem pripravil aplikacijo, s katero upravljamo sistem TDLAS iz uporabniškega računalnika. S sistemom TDLAS sem naredil nekaj testnih meritev, s katerimi sem ovrednotil delovanje sistema. Izkaže se, da površina pod krivuljami zajetih signalov korelira z molsko koncentracijo vlage v merjenem plinu. Celotni sistem TDLAS pa mora biti do delovanja kot merilni instrument še dopolnjen in metrološko ovrednoten.20252025-09-02 11:00:03Magistrsko delo/naloga171769sl