【技术实现步骤摘要】
一种基于实时反射率修正的离轴积分腔大气CH4浓度的测量装置及其测量方法
本专利技术涉及一种基于实时反射率修正的离轴积分腔大气CH4浓度的测量装置，还涉及上述测量装置的测量方法，属于光学测量
技术介绍
CH4是造成温室效应的主要气体之一，虽然在大气中浓度很低(约为1.8ppmv)，但其对温室效应的作用是CO2的25倍，并且其浓度每年以1.1％的速度在增长，在全球气候变暖中扮演着重要角色。快速、实时、准确监测低空大气中的痕量CH4含量对分析大气甲烷来源、减少甲烷排放、降低全球变暖轨迹有重要意义。受益于激光光源的发展，多种高灵敏度光谱方法已经成熟地应用于大气CH4气体测量，包括腔衰荡光谱(CRDS)法、离轴积分腔输出光谱(OA-ICOS)法等。其中，OA-ICOS具有极高灵敏度与鲁棒性，与CRDS相比，抗干扰能力更强，更适合于外场测量，从而被广泛应用于大气CH4的探测与分析。现有的离轴积分腔测量系统探测大气CH4时，需要对高反镜的反射率进行标定，目前常用的标定方式是在测试前使用已知浓度的CH4标气对反射率进行标定。然而由于实际现场环境中待测空气的组分与CH4标...
【技术保护点】
1.一种基于实时反射率修正的离轴积分腔大气CH4浓度的测量装置，其特征在于：包括两路探测光路和信号处理模块，两路探测光路的光信号分别由对应的光电探测器传输至信号处理模块中进行处理；第一路探测光路依次包括函数发生器I、激光控制器I、DFB激光器I、光准直器、谐振腔、聚焦透镜和光电探测器I；函数发生器I发生信号给激光控制器I，激光控制器I控制DFB激光器I在扫描吸收谱线的同时以高频正弦信号调制激光波长，DFB激光器I发出的激光经光准直器准直后离轴入射到谐振腔中，入射激光经谐振腔中的待测空气吸收后，从谐振腔出来经聚焦透镜聚焦后由光电探测器I接收信号，光电探测器I将采集到的光信号转...
【技术特征摘要】
1.一种基于实时反射率修正的离轴积分腔大气CH4浓度的测量装置，其特征在于：包括两路探测光路和信号处理模块，两路探测光路的光信号分别由对应的光电探测器传输至信号处理模块中进行处理；第一路探测光路依次包括函数发生器I、激光控制器I、DFB激光器I、光准直器、谐振腔、聚焦透镜和光电探测器I；函数发生器I发生信号给激光控制器I，激光控制器I控制DFB激光器I在扫描吸收谱线的同时以高频正弦信号调制激光波长，DFB激光器I发出的激光经光准直器准直后离轴入射到谐振腔中，入射激光经谐振腔中的待测空气吸收后，从谐振腔出来经聚焦透镜聚焦后由光电探测器I接收信号，光电探测器I将采集到的光信号转换成电信号传输至信号处理模块中；第二路探测光路依次包括函数发生器II、激光控制器II、DFB激光器II、参考吸收池和光电探测器II；函数发生器II发生信号给激光控制器II，激光控制器II控制DFB激光器II在扫描吸收谱线的同时以高频正弦信号调制激光波长，DFB激光器II发出的激光由光纤传输至参考吸收池的入射口，经参考吸收池中的待测空气吸收后，从参考吸收池出来由光电探测器II接收信号，光电探测器II将采集到的光信号转换成电信号传输至信号处理模块中。2.根据权利要求1所述的基于实时反射率修正的离轴积分腔大气CH4浓度的测量装置，其特征在于：还包括配气组件，配气组件由预混管、流量控制器和抽气泵组成；预混管一端与进气端连接，预混管另一端分别与谐振腔和参考吸收池的进气口连接；谐振腔和参考吸收池的出气口分别通过连接管道与抽气泵连接，在连接管道上均设有流量控制器。3.根据权利要求1所述的基于实时反射率修正的离轴积分腔大气CH4浓度的测量装置，其特征在于：所述DFB激光器I为1653.7nmDFB激光器，DFB激光器II为1391.7nmDFB激光器。4.根据权利要求2所述的基于实时反射率修正的离轴积分腔大气中CH4浓度的测量装置，其特征在于：预混管将待测空气分别送入谐振腔和参考吸收池中进行探测。5.一种权利要求1所述的基于实时反射率修正的离轴积分腔大气CH4浓度的测量装置的测量方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：周宾，陈海轩，王一红，寇潇文，刘鹏飞，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。