一种基于多吸收峰光谱的乙炔气体浓度检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于多吸收峰光谱的乙炔气体浓度检测方法及系统，包括：对参考乙炔气体的吸收峰光谱进行检测，确定每个吸收峰光谱的中心点位置，并构建气体浓度和吸收峰光谱强度的转换系数序列；根据参考乙炔气体每个吸收峰光谱的中心点位置，确定待测乙炔气体对应吸收峰光谱的中心点位置及相应的吸收峰光谱强度；根据气体浓度和吸收峰光谱强度的转换系数序列，得到待测乙炔气体在不同吸收峰光谱强度下对应的测量浓度，根据测量浓度得到待测乙炔气体的实际浓度。在VCSEL激光器的波长扫描周期中，通过若干个吸收峰光谱同时测量乙炔气体的浓度，提高测量精度和准确性。提高测量精度和准确性。提高测量精度和准确性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于多吸收峰光谱的乙炔气体浓度检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及传感器
，尤其涉及一种基于多吸收峰光谱的乙炔气体浓度检测方法及系统。

技术介绍

[0002]气体吸收光谱理论是现代新兴的气体探测技术的基础，可以运用于气体分子的运动状态分析气体种类和测量气体浓度。TDLAS(可调谐半导体激光吸收光谱)气体检测理论主要是基于气体吸收光谱理论，通过气体的吸收光谱强度的变化测量被测气体的浓度。同时，利用可调谐半导体激光器的波长调制技术，结合在接收端使用的锁相放大二次谐波提取技术，可以进一步实现高精度检测气体浓度。
[0003]但是，利用锁相放大二次谐波提取技术涉及较复杂的电子信号处理过程，需要一定地响应时间。同时，基于TDLAS气体检测理论的气体传感器其特征气体吸收峰具有单一特性，如果只利用单一吸收峰来测量气体浓度，其测量精度完全取决于对该单一吸收峰中心位置的确定和对吸收峰强度测量的精度。
[0004]随着激光器技术的不断发展，激光气体传感器，如DFB激光器或VCSEL激光器得到了较大的发展，尤其在煤矿等高危特殊行业对气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多吸收峰光谱的乙炔气体浓度检测方法，其特征在于，包括：对参考乙炔气体的吸收峰光谱进行检测，确定每个吸收峰光谱的中心点位置，并构建气体浓度和吸收峰光谱强度的转换系数序列；根据参考乙炔气体每个吸收峰光谱的中心点位置，确定待测乙炔气体对应吸收峰光谱的中心点位置及测量相应的吸收峰光谱强度；根据气体浓度和吸收峰光谱强度的转换系数序列和测量的相应吸收峰光谱强度，得到待测乙炔气体在不同吸收峰光谱强度下对应的测量浓度，根据测量浓度得到待测乙炔气体的实际浓度。2.如权利要求1所述的一种基于多吸收峰光谱的乙炔气体浓度检测方法，其特征在于，采用VCSEL激光器对参考乙炔气体进行扫描，通过4mA
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16mA的锯齿波电流驱动VCSEL激光器输出光信号，以在波长扫描范围内对参考乙炔气体的吸收峰光谱进行检测；所述波长扫描范围为1526.5
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1531nm的范围。3.如权利要求1所述的一种基于多吸收峰光谱的乙炔气体浓度检测方法，其特征在于，通过设置充满乙炔气体的参考气室，在VCSEL波长扫描过程中，跟踪测量参考气室中多个乙炔吸收峰光谱的中心点位置。4.如权利要求1所述的一种基于多吸收峰光谱的乙炔气体浓度检测方法，其特征在于，构建气体浓度和吸收峰光谱强度的转换系数序列的过程为：通过吸收峰浓度和吸收峰光谱强度的二次拟合，得到该吸收峰光谱强度和气体浓度的转换系数；将多个吸收峰光谱下的转换系数，构成一组转换系数序列。5.如权利要求1所述的一种基于多吸收峰光谱的乙炔气体浓度检测方法，其特征在于，根据测量浓度得到待测乙炔气体的实际浓度的过程为对不同吸收峰光谱强度下对应的测量浓度求平均得到实际浓度。6.一种基于多吸收峰光谱的乙炔气体浓度检测系统，其特征在于，包括：电流驱动模块，用于产生驱动电流以驱动VCSEL激光器发射光信号；控制模块，用于控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：金光贤，刘统玉，朱晓宁，宁雅农，颜亮，董媛媛，高颖，易巧凤，
申请(专利权)人：广东感芯激光科技有限公司兖矿能源集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：