一种用于激光气体分析仪发射光束准直的方法技术

本申请公开了一种用于激光气体分析仪发射光束准直的方法，包括激光气体分析仪本体和中央处理单元；所述第一激光器的外侧设有所述摄像头一，在所述第二激光器的外侧设有所述摄像头二，通过所述摄像头一可对所述第一激光器发射的激光进行检测，通过所述摄像头二可对所述第二激光器发射的激光进行检测，以此可对所述第一激光器与所述第二激光器发射的激光角度进行对比监控，从而可调节所述激光气体分析仪本体的安装角度，提高所述激光气体分析仪本体发射光束的准直性。本申请通过第二激光器工作可发生激光束，激光束会通过透镜组件，透镜组件会将激光光束在X轴与Y轴方向上的偏移量，可提高激光气体分析仪本体的测量灵敏度。可提高激光气体分析仪本体的测量灵敏度。可提高激光气体分析仪本体的测量灵敏度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于激光气体分析仪发射光束准直的方法


[0001]本申请涉及于激光气体分析仪
，尤其是一种用于激光气体分析仪发射光束准直的方法。

技术介绍

[0002]TDLAS技术本质上是一种光谱吸收技术，通过分析激光被气体的选择性吸收来获得气体的浓度，它与传统红外光谱吸收技术的不同之处在于，半导体激光光谱宽度远小于气体吸收谱线的展宽。
[0003]传统的激光气体分析仪发射光束时容易产生误差，在使用时不便于对发射光束准直性进行调节，同时激光气体分析仪本体测量灵敏度不足，测量误差较大。因此，针对上述问题提出一种用于激光气体分析仪发射光束准直的方法。

技术实现思路

[0004]一种用于激光气体分析仪发射光束准直的方法，包括激光气体分析仪本体和中央处理单元，所述气体分析仪本体包括第一激光器、第二激光器、透镜组件和接收器，且所述激光气体分析仪本体与所述中央处理单元电性连接；
[0005]S1、首先在所述第一激光器的外侧设有摄像头一，在所述第二激光器的外侧设有摄像头二，通过所述摄像头一可对所述第一激光器发射的激光进行检测，通过所述摄像头二可对所述第二激光器发射的激光进行检测，以此可对所述第一激光器与所述第二激光器发射的激光角度进行对比监控，从而可调节所述激光气体分析仪本体的安装角度，提高所述激光气体分析仪本体发射光束的准直性；
[0006]S2、然后通过第二激光器工作可发射激光束，该激光束会通过所述透镜组件，所述透镜组件会将激光光束在X轴与Y轴方向上的偏移量，可提高所述激光气体分析仪本体的测量灵敏度；激光光束再通过接收器进行接收，记录其光斑位置；
[0007]S3、最后所述接收器会将接收到的激光光束信号传输至所述中央处理单元，所述中央处理单元会对激光光束信号进行检测分析，从而可确定激光光束的衰减程度，继而通过测量气体对激光的衰减来测量气体的浓度、温度。
[0008]进一步地，所述第一激光器位于所述第二激光器的外侧，所述第一激光器与所述第二激光器的发生光束方向相反，且所述第一激光器与所述第二激光器的激光光束处于同一水平位置。
[0009]进一步地，所述透镜组件通过反射可以减弱光强,加长了所述激光气体分析仪本体的测量距离。
[0010]进一步地，所述激光气体分析仪本体采用的是TDLAS技术，TDLAS技术是一种高分辨率的光谱吸收技术，半导体激光穿过被测气体的光强衰减可用朗伯
‑
比尔定律表述式中，IV，O和IV分别表示频率V的激光入射时和经过压力P，浓度X和光程L的气体后的光强；S(T)表示气体吸收谱线的强度；线性函数g(v
‑
v0)表征该吸收谱线的形状；通常情况下气体的吸
收较小，可用式(4
‑
2)来近似表达气体的吸收。
[0011]进一步地，气体分子的吸收总是和分子内部从低能态到高能态的能级跃迁相联系的，线强S(T)反映了跃迁过程中受激吸收、受激辐射和自发辐射之间强度的净效果，是吸收光谱谱线最基本的属性，由能级间跃迁概率经及处于上下能级的分子数目决定，分子在不同能级之间的分布受温度的影响，因此光谱线的线强也与温度相关。
[0012]进一步地，光强的衰减可用Beer
‑
Lambert定律描述：I(v)＝I0(v)exp[
‑
S(T)φ(v)PXL]其中I(v),I0(v)分别是激光通过气体后，通过气体前的光强，v是激光的频率，P，X和L分别是气体的压力、浓度和光程；线强S(T)是温度T的函数，线性函数φ(v)表示吸收谱线的形状。
[0013]进一步地，所述透镜组件采用的是双折射透镜组，双折射透镜组可以随着光束的变化灵活改变其透射率函数。
[0014]进一步地，所述激光气体分析仪本体内部设有准直系统，当准直系统口径足够大，半导体激光器光斑足够小，满足星点要求，就可以视其为点光源。
[0015]进一步地，所述中央处理单元采用的是外接电脑，电脑与所述激光气体分析仪本体之间通过光缆或电缆连接。
[0016]进一步地，所述激光气体分析仪本体还可以精密导轨作为直线基准进行测量，先用摄像机二在一端接收激光器发出的光斑，激光器发出指示光束经过透镜组件打到摄像机的光敏面上，摄像机接收并记录光斑的位置，求出光斑的质心，然后在导轨上移动激光器，观察光斑位置的变化，调节顶丝，直到摄像机上的光斑质心坐标基本不变为止。
[0017]通过本申请上述实施例，通过摄像头一可对第一激光器发射的激光进行检测，通过摄像头二可对第二激光器发射的激光进行检测，以此可对第一激光器与第二激光器发射的激光角度进行对比监控，从而可调节激光气体分析仪本体的安装角度，提高激光气体分析仪本体发射光束的准直性；然后第二激光器发射的激光束会通过透镜组件，透镜组件会将激光光束在X轴与Y轴方向上的偏移量，可提高激光气体分析仪本体的测量灵敏度。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0019]图1为本申请一种实施例的激光气体分析仪本体结构框图；
[0020]图2为本申请一种实施例的方法流程图。
具体实施方式
[0021]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0022]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0023]在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
[0024]并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于激光气体分析仪发射光束准直的方法，其特征在于：包括激光气体分析仪本体和中央处理单元，所述气体分析仪本体包括第一激光器、第二激光器、透镜组件和接收器，且所述激光气体分析仪本体与所述中央处理单元电性连接；S1、首先在所述第一激光器的外侧设有摄像头一，在所述第二激光器的外侧设有摄像头二，通过所述摄像头一可对所述第一激光器发射的激光进行检测，通过所述摄像头二可对所述第二激光器发射的激光进行检测，以此可对所述第一激光器与所述第二激光器发射的激光角度进行对比监控，从而可调节所述激光气体分析仪本体的安装角度，提高所述激光气体分析仪本体发射光束的准直性；S2、然后通过第二激光器工作可发射激光束，该激光束会通过所述透镜组件，所述透镜组件会将激光光束在X轴与Y轴方向上的偏移量，可提高所述激光气体分析仪本体的测量灵敏度；激光光束再通过接收器进行接收，记录其光斑位置；S3、最后所述接收器会将接收到的激光光束信号传输至所述中央处理单元，所述中央处理单元会对激光光束信号进行检测分析，从而可确定激光光束的衰减程度，继而通过测量气体对激光的衰减来测量气体的浓度、温度。2.根据权利要求1所述的一种用于激光气体分析仪发射光束准直的方法，其特征在于：所述第一激光器位于所述第二激光器的外侧，所述第一激光器与所述第二激光器的发生光束方向相反，且所述第一激光器与所述第二激光器的激光光束处于同一水平位置。3.根据权利要求1所述的一种用于激光气体分析仪发射光束准直的方法，其特征在于：所述透镜组件通过反射可以减弱光强,加长了所述激光气体分析仪本体的测量距离。4.根据权利要求1所述的一种用于激光气体分析仪发射光束准直的方法，其特征在于：所述激光气体分析仪本体采用的是TDLAS技术，TDLAS技术是一种高分辨率的光谱吸收技术，半导体激光穿过被测气体的光强衰减可用朗伯
‑
比尔定律表述式中，IV，O和IV分别表示频率V的激光入射时和经过压力P，浓度X和光程L的气体后的光强；S(T)表示气体吸收谱线的强度；线性函数g(v
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v0)表征该吸收谱线的形状；通常...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜阿宁，
申请(专利权)人：录询苏州信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：