【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于激光,涉及一种基于非线性共振光声池和光学多通的气体检测方法及系统。
技术介绍
1、光声光谱法(pas)具有结构紧凑、响应速度快、样品气体消耗量低、灵敏度高、可连续实时和原位监测等优点,因此已被广泛研究。在电力变压器的故障诊断中,应用pas检测溶解的乙炔气体受到了广泛关注。
2、共振光声池因其声共振放大作用而大大提高了探测灵敏度。此外,由于共振光声池的共振频率通常设计在高频范围内(>1 khz),因此环境噪声和1/ f噪声的影响大大降低。文献中已经研究了几种变体的共振光声池,包括圆柱形、t 型、h 型、tt 型和差分霍尔姆霍兹型等等。上述共振光声池的构成仅限于圆柱形共振管,其特点是沿管的横截面恒定。然而,具有不同横截面的管子会表现出更好的声共振效果。"非线性共振管"指的是横截面不断变化的轴对称封闭管。与圆柱形共振管相比,非线性共振管通常具有非等距频谱;其较高的共振不是基本共振的整数倍。gaitan等人证明非线性共振管减少了从基谐波到高次谐波的能量转移,并显著增加了压力振幅。law
...【技术保护点】
1.一种基于非线性共振光声池耦合光学多通结构的光声气体检测方法,其特征在于,采用非线性共振光声池和配合的光学多通结构;
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的非线性共振管,横截面具有变化的轴对称封闭管,其形状采用非线性的初等函数描述,或者用插值样条描述。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的非线性共振管,具有轴向旋转对称性,由一个双曲谐振管和两个缓冲腔组成;双曲谐振管采用双喇叭结构,对称轴沿 Z 轴设置,双曲谐振管的形状由上双曲余弦函数给出,δ卷绕系数用于描述谐振管的膨胀程度,双曲谐振管的两端都有圆柱形缓冲腔,以抑制激光窗
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【技术特征摘要】
1.一种基于非线性共振光声池耦合光学多通结构的光声气体检测方法,其特征在于,采用非线性共振光声池和配合的光学多通结构;
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的非线性共振管,横截面具有变化的轴对称封闭管,其形状采用非线性的初等函数描述,或者用插值样条描述。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述的非线性共振管,具有轴向旋转对称性,由一个双曲谐振管和两个缓冲腔组成;双曲谐振管采用双喇叭结构,对称轴沿 z 轴设置,双曲谐振管的形状由上双曲余弦函数给出,δ卷绕系数用于描述谐振管的膨胀程度,双曲谐振管的两端都有圆柱形缓冲腔,以抑制激光窗口噪声。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的光学多通结构,使得激光的多次反射,采用凹面镜和/或镜面结构。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的光学多通结构,反射镜置于光声池外部,以避免待测气体的湿度影响反射镜的反射率。
6.一种基于非线性共振光声池耦合光学多通结构的光声传感系统,其特征在于,包括非线性共振光声池和光学多通结构;所述的非线性共振光声池含有非线性共振管,非线性共...
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