激光气体分析系统的标定方法技术方案

本发明专利技术公开了一种激光气体分析系统的标定方法，该方法采用调制吸收光谱技术，并包含下述步骤：ａ．在激光器的输出频率范围内选择替代气体的光谱谱线Ⅱ；ｂ．选定激光器在标定时的工作参数；ｃ．得到替代气体的单位浓度单位光程的输出信号强度与压力、温度、吸收谱线线形函数的函数关系ｆ↓［２］（Ｐ，Ｔ，φ）；ｄ．得到系统在谱线Ⅰ处的ｆ↓［１］（Ｐ，Ｔ，φ）和在谱线Ⅱ处的ｆ↓［２］（Ｐ，Ｔ，φ）的漂移量的比例；ｅ．用替代气体进行调试，得到系统在谱线Ⅰ处的标定系数Ｋ并存储到信号分析单元。本发明专利技术适用于有毒、或性能不稳定、或有吸附性的等气体的标定。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体分析系统的标定方法，特别涉及基于可调谐激光吸收光谱技术的气体分析系统的标定方法。
技术介绍
可调谐激光吸收光谱(TLAS)气体分析系统(下面简称激光气体分析系统)具有系统简单、可靠性高、测量响应速度快、分析精度高等优点，在现代工业、科研和环保等领域得到了越来越广泛的应用。激光气体分析系统测量的准确性是通过使用被测气体的标气(已知浓度的被测气体)对系统进行标定来实现的。光源和电子元器件等的老化会导致分析系统参数的缓慢漂移，降低测量的准确性，因此需定期使用被测气体的标气对分析系统进行标定来保证系统测量的准确性；当系统出现故障时，维修过程中及维修后都需要用被测气体的标气对系统进行标定以确保维修后的系统仍然能够准确测量。因此，标定是激光气体分析系统生产和应用过程中非常重要且必不可少的一个环节。现有的激光气体分析系统普遍使用被测气体的标气进行标定。如果被测气体是有毒的、或易凝结的、或性能不稳定的、或带吸附性的等气体，现有的标定方法主要存在以下不足(1)不安全有些被测气体是有毒的甚至是剧毒，如氟化氢和硫化氢都有剧毒，吸入少量就会致命。(2)代价高对有毒气体的调试必须配备完善的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种激光气体分析系统的标定方法，该分析系统采用激光吸收光谱技术，包括激光器、光电传感器、信号分析单元，其特征在于：所述方法包含下述步骤：ａ、根据气体的吸收光谱资料，在测量用光谱谱线Ⅰ两侧选择光谱谱线Ⅱ，光谱谱线Ⅱ是替代气体的光谱谱线 ，光谱谱线Ⅰ和光谱谱线Ⅱ在激光器的输出频率调谐范围内；ｂ、根据所用激光器的工作特性确定标定情况下激光器的工作参数；ｃ、在标定用激光器的工作参数下，得到替代气体在谱线Ⅱ处的单位浓度单位光程的输出信号强度Ｆ与压力Ｐ、温度Ｔ、吸收 谱线线形函数φ的函数关系ｆ↓［２］（Ｐ，Ｔ，φ），并存储到信号分析单元；ｄ、确定在谱线Ⅰ处被测气...

【技术特征摘要】
1.一种激光气体分析系统的标定方法，该分析系统采用激光吸收光谱技术，包括激光器、光电传感器、信号分析单元，其特征在于所述方法包含下述步骤a、根据气体的吸收光谱资料，在测量用光谱谱线I两侧选择光谱谱线II，光谱谱线II是替代气体的光谱谱线，光谱谱线I和光谱谱线II在激光器的输出频率调谐范围内；b、根据所用激光器的工作特性确定标定情况下激光器的工作参数；c、在标定用激光器的工作参数下，得到替代气体在谱线II处的单位浓度单位光程的输出信号强度F与压力P、温度T、吸收谱线线形函数φ的函数关系第f2(P，T，φ)，并存储到信号分析单元；d、确定在谱线I处被测气体浓度测量产生漂移K1和在谱线II处替代气体浓度测量产生漂移K2的因素Y1，Y2，…Yn，n为自然数，然后确定漂移K1和漂移K2之间的函数关系K1＝f(K2，Y1，Y2，…Ym)，m为自然数，其中m＜n；设计标定时测量Y1，Y2，…Ym的方法；e、把激光器的工作参数调节为标定用工作参数，用分析系统测量浓度为X的替代气体标气，利用替代气体的压力P、温度T、光程L、测得的信号强度F、以及获得的线形函数φ，通过关系式K2=FXLf2(P,T,φ)]]>得到K2；测量引起分析系统漂移的因素Y1，Y2，…Ym；然后利用函数关系K1＝f(K2，Y1，Y2，…Ym)获得在谱线I处被测气体浓度测量的漂移K1，并存储到信号分析单元。2.根据权利要求1所述的激光气体分析系统的标定方法，其特征在于所述步骤a中测量用光谱谱线I、替代气体及其光谱谱线II的选择准则为a、被测气体的吸收谱线I满足谱线强度达到分析系统应用需要的检测灵敏度、不受测量环境中背景气体吸收谱线的干扰；b、替代气体满足无毒或毒性比被测气体小、或无吸附性、或性能稳定；c、替代气体的吸收谱线II和被测气体的吸收谱线I都在激光器的输出频率调谐范围内。3.根据权利要求1所述的激光气体分析系统的标定方法，其特征在于在所述的步骤d中，当确定漂移K1和漂移K2之间的函数关系为K1＝K2时，所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾海涛，王健，李鹰，
申请(专利权)人：聚光科技杭州有限公司，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]