【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种气体浓度测量装置及方法，具体涉及一种基于光致热弹光谱的气体绝对浓度免标定测量装置及方法。
技术介绍
1、光致热弹光谱是一种利用石英音叉作为光强探测元件的痕量气体传感技术，具有探测灵敏度高、响应速度快、气体选择性好、非接触式测量等优势，在环境监测、电业安全以及医学诊断等诸多领域中均具有重要的应用价值。而对于传感器而言，具有良好的扰动免疫能力，以及实现一种对气体浓度的免标定测量方法，是保证系统能够长期、稳定、准确测量的关键。
2、光致热弹光谱是激光吸收光谱传感技术的一种典型代表，当一束调制的入射到待测目标气体中时，气体将吸收部分激光能量从而被激发到高能态，而出射激光聚焦在石英音叉的表面，音叉吸收激光的剩余能量并产生热膨胀，发生弹性形变。当激光的调制频率等于石英音叉的共振频率，光强的周期性变化将引起石英音叉共振，根据石英音叉的压电特性，最终产生一个电流信号，通过解调出该信号的幅值即可反演出气体的浓度信息。
3、在光致热弹光谱技术中，系统是对气体吸收的激光能量进行测量，以此反演出气体的浓度信息，在该技术...
【技术保护点】
1.一种基于光致热弹光谱的气体绝对浓度免标定测量装置，其特征在于所述装置包括信号发生器、激光器、激光准直系统、激光强度调制器控制器、激光强度调制器、气室、透镜、石英音叉、锁相放大器、计算机，信号发生器产生一个低频锯齿波信号作用在激光器上以对激光波长进行扫描，激光器输出激光束经激光准直系统后由激光强度调制器进行强度调制，激光强度调制器控制器产生光强调制信号，并控制激光强度调制器的调制频率与石英音叉的共振频率相匹配，调制后的激光入射到气室中由待测目标气体吸收，吸收后的激光束通过透镜聚焦在石英音叉表面，在激光的调制作用下，石英音叉将发生周期性的弹性形变进而产生振动，基于石英...
【技术特征摘要】
1.一种基于光致热弹光谱的气体绝对浓度免标定测量装置，其特征在于所述装置包括信号发生器、激光器、激光准直系统、激光强度调制器控制器、激光强度调制器、气室、透镜、石英音叉、锁相放大器、计算机，信号发生器产生一个低频锯齿波信号作用在激光器上以对激光波长进行扫描，激光器输出激光束经激光准直系统后由激光强度调制器进行强度调制，激光强度调制器控制器产生光强调制信号，并控制激光强度调制器的调制频率与石英音叉的共振频率相匹配，调制后的激光入射到气室中由待测目标气体吸收，吸收后的激光束通过透镜聚焦在石英音叉表面，在激光的调制作用下，石英音叉将发生周期性的弹性形变进而产生振动，基于石英的压电效应，石英音叉产生包含气体浓度信息的电流信号，该电流信号输入到锁相放大器中进行解调，最终传输至计算机进行处理以获得气体的绝对浓度值。
2.根据权利要求1所述的基于光致热弹光谱的气体绝对浓度免标定测量装置，其特征在于所述锯齿波扫描幅度能够使激光波长扫描范围完整地覆盖所选的气体吸收谱线，且扫描频率不高于10hz。
3.根据权利要求1所述的基于光致热弹光谱的气体绝对浓度免标定测量装置，其特征在于所述激光器为连续波输出的可调谐单纵模分布反馈式半导体激光器或任意波段的可调谐单纵模脉冲激光器。
4.根据权利要求1所述的基于光致热弹光谱的气体绝对浓...
【专利技术属性】
技术研发人员：乔顺达，马欲飞，刘邦禹，郎梓婷，何应，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：
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