一种基于可调谐激光吸收光谱的水汽浓度测量修正方法技术

本发明专利技术公开了一种基于可调谐激光吸收光谱的水汽浓度测量修正方法，包括如下步骤：激光水汽浓度测量设备根据AD值‑水汽浓度拟合函数C＝k1(AD)，将测量AD值转换为水汽浓度C；通过温度、压力传感器测量得到环境温度T和环境总压力P，对计算得到的水汽浓度C进行温度修正和总压力修正，得到水汽浓度修正值C1；由温度T和已知不同温度的饱和水汽浓度CE，得到待测水汽浓度范围[0，CE]，将水汽浓度值设定为C0＝(0+CE)/2＝CE/2；比较水汽浓度修正值C1和水汽浓度设定值C0；通过迭代算法，修正后的水汽浓度值为C2，完成整个修正过程。本发明专利技术公开的修正方法可以消除由于温度、总压力和水汽分压变化对可调谐激光吸收光谱法水汽浓度测量产生的影响，提高海气通量水汽浓度测量的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于可调谐激光吸收光谱的水汽浓度测量修正方法
本专利技术涉及一种水汽浓度测量
，特别涉及一种基于激光吸收光谱技术的海气界面通量水汽浓度测量修正方法。
技术介绍
海气界面通量是描述大气边界层和海洋上表层相互作用的重要参数。海气界面通量的相关研究，对了解海气界面的能量和物质交换、海气耦合作用、不同尺度的海洋和大气动力过程、海洋和大气的数值模拟、天气预报和气候动力学研究等都具有十分重要的意义。水汽通量是海洋和大气之间的水汽物质交换量，水汽通量与海洋的盐度变化、大气中的水汽含量、海洋和陆地的降水量等都有着密切的关系，高速、高精度的现场水汽浓度测量是海气界面水汽通量观测一个极其重要的环节。目前海气通量观测使用的水汽浓度分析仪采用的是非分散红外光谱探测技术(NDIR)，在实际应用过程中，非分散红外光谱探测技术主要存在以下两个问题：第一，非分散红外光谱探测技术采用宽带光源，光源稳定性不高，在目标水汽吸收谱线范围内有其它气体的吸收线，存在谱线干扰，会对水汽浓度的精确测量产生影响；第二，非分散红外光谱探测技术采用红外光谱直接吸收方式，视窗污染以及宽带光源波动等原因造成的红外光透过率变化的影响本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于可调谐激光吸收光谱的水汽浓度测量修正方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)激光水汽浓度测量设备的采样电路测量谐波幅值信号AD值，根据测量AD值与已知水汽样气浓度的对应关系，得到AD值‑水汽浓度拟合函数C＝k1(AD)，根据拟合函数将设备测量得到的AD值转换为水汽浓度C；(2)通过激光水汽浓度测量设备的温度传感器和压力传感器测量得到环境温度T和环境总压力P，对计算得到的水汽浓度C进行温度修正和总压力修正，得到水汽浓度修正值C1；(3)由环境温度T和已知不同温度下的饱和水汽浓度CE，计算得到待测水汽浓度的范围[0，CE]，将水汽浓度值设定为C0＝(0+CE)/2＝CE/2；(4)比较上...

【技术特征摘要】
1.一种基于可调谐激光吸收光谱的水汽浓度测量修正方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)激光水汽浓度测量设备的采样电路测量谐波幅值信号AD值，根据测量AD值与已知水汽样气浓度的对应关系，得到AD值-水汽浓度拟合函数C＝k1(AD)，根据拟合函数将设备测量得到的AD值转换为水汽浓度C；(2)通过激光水汽浓度测量设备的温度传感器和压力传感器测量得到环境温度T和环境总压力P，对计算得到的水汽浓度C进行温度修正和总压力修正，得到水汽浓度修正值C1；(3)由环境温度T和已知不同温度下的饱和水汽浓度CE，计算得到待测水汽浓度的范围[0，CE]，将水汽浓度值设定为C0＝(0+CE)/2＝CE/2；(4)比较上述步骤(2)中水汽浓度修正值C1和步骤(3)中水汽浓度设定值C0；判断是否符合C1≥C0，如果满足C1≥C0，则将水汽浓度范围设定为[C0，CE]，再设定水汽浓度为C2＝(C0+CE)/2；如果不满足C1≥C0，水汽浓度范围设定为[0，C0]，再设定水汽浓度为C2＝(0+C0)/2；然后判断|C2-C1|＜ε是否满足，ε为设备的检测精度；如果满足|C2-C1|＜ε，则取修正后的水汽浓度值为C2；如果不满足|C2-C1|＜ε，则设定水汽浓度值C0＝C2，重新进入步骤(4)，进行迭代循环；直到满足|C2-C1|＜ε，退出迭代循环，取修正后的水汽浓度值为C2，完成整个修正过程。2.根据权利要求1所述的一种基于可调谐激光吸收光谱的水汽浓...

【专利技术属性】
技术研发人员：张可可，赵强，张继明，王波，宋苗苗，闫星魁，刘世萱，陈世哲，郑学勇，
申请(专利权)人：山东省科学院海洋仪器仪表研究所，
类型：发明
国别省市：山东,37