【技术实现步骤摘要】
无标定痕量碳12和碳13二氧化碳气体探测装置及方法
本专利技术是一种无标定的对痕量气体进行化学探测的装置及方法，尤其是对12CO2/13CO2痕量气体探测的装置及方法。
技术介绍
红外检测吸收光谱技术(LAS)是一个新兴的学科，在大气的环境检测，气体泄漏，工业生产控制等领域都有着诸多的应用，它对气体的探测有很好的分辨，并且更加的灵敏，相比于传统的技术，红外检测系统的体积更加的小巧，稳定性强，响应速度快，所以具有更好的检测实时性。近年来半导体激光技术迅速发展，尤其是带间级联激光器(ICL)的发展配合中红外吸收光谱技术和多反射气体吸收气室，对波长调制技术的高灵敏度的气体检测应用提供了一种新的可能。其中波长调制技术(TDLAS-WMS)是随着半导体激光器发展起来的一种红外光谱技术，随着半导体激光器的不断完善和发展，波长调制技术在对矿下有毒气体的检测，大气的污染等都有着非常广泛的应用前景，并且波长调制技术和谐波检测技术的相结合，可以实现对气体分子的高灵敏度检测。波长调制技术就是在直接吸收法的基础之上提取吸收线的一次谐波和二次谐波，进行进一步的分析和浓度信息的提取。原理是利...
【技术保护点】
1.无标定痕量碳12和碳13二氧化碳气体探测装置，其特征在于：包括ICL带间级联激光器(1)、反射镜(2)、多通池(3)、压力传感器(4)、光电探测器(5)、温度传感器(6)、锁相放大器(7)、DSP数据采集模块(8)及ICL激光器电流驱动装置(9)，所述ICL带间级联激光器(1)与ICL激光器电流驱动装置(9)连接，ICL激光器电流驱动装置(9)用于驱动ICL带间级联激光器(1)发射出红外光；所述反射镜(2)位于ICL带间级联激光器(1)出射光路上，ICL带间级联激光器(1)发射的红外光经过反射镜(2)折射进入到多通池(3)；所述多通池(3)内充满待测气体，多通池(3)的...
【技术特征摘要】
1.无标定痕量碳12和碳13二氧化碳气体探测装置，其特征在于：包括ICL带间级联激光器(1)、反射镜(2)、多通池(3)、压力传感器(4)、光电探测器(5)、温度传感器(6)、锁相放大器(7)、DSP数据采集模块(8)及ICL激光器电流驱动装置(9)，所述ICL带间级联激光器(1)与ICL激光器电流驱动装置(9)连接，ICL激光器电流驱动装置(9)用于驱动ICL带间级联激光器(1)发射出红外光；所述反射镜(2)位于ICL带间级联激光器(1)出射光路上，ICL带间级联激光器(1)发射的红外光经过反射镜(2)折射进入到多通池(3)；所述多通池(3)内充满待测气体，多通池(3)的进气口与配气装置相连接,并在多通池(3)的进气口与配气装置连接处设置有压力传感器(4)，在多通池(3)侧壁上设置有温度传感器(6)；所述压力传感器(4)用于检测多通池(3)内部气压，压力传感器(4)与DSP数据采集模块(8)通信连接，其将采集到的压强信息传输给DSP数据采集模块(8)；所述温度传感器(6)用于检测多通池(3)内部待测气体温度，温度传感器(6)与DSP数据采集模块(8)通信连接，其将采集到的温度信息传输给DSP数据采集模块(8)；所述光电探测器(5)用于接收从多通池(3)出射的红外光，并将红外光的光功率信号转换为电信号，同时将电信号发送给锁相放大器(7)；所述锁相放大器(7)用于产生驱动电流，驱动电流是由调制电流和调谐电流组成，锁相放大器(7)将其产生的调制电流和调谐电流发送给ICL激光器电流驱动装置(9)，同时锁相放大器(7)接收光电探测器(5)向其发送的电信号并提取电信号中的一次谐波和二次谐波，并将提取的一次谐波和二次谐波发送给DSP数据采集模块(8)；所述ICL激光器电流驱动装置(9)接收锁相放大器(7)向其发送的调制电流和调谐电流并进行叠加。2.无标定痕量碳12和碳13二氧化碳气体探测方法，其特征在于：该方法采用权利要求1所述的探测装置进行无标定痕量12CO2/13CO2气体探测，包括以下步骤：A、ICL带间级联激光器(1)在ICL激光器电流驱动装置(9)的驱动下发射出红外光，红外光经过反射镜(2),最后折射到多通池(3)中；B、红外光经过折射后进入到多通池(3)，多通池(3)里面充满了CO2和N2的混合气体，压力传感器(4)和温度传感器(6)分别采集多通池(3)内部压强信息和温度信息并传输给DSP数据采集模块(8)，红外光从多通池(3)出射之后由光电探测器(5)进行接收，光电探测器(5)将红外光的光功率信号转换为电信号，同时将电信号发送给锁相放大器(7)；C...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈晨，任强，郑传涛，王言章，刘志伟，谢洪涛，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22
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