【技术实现步骤摘要】
多气体谱线检测的最佳调制系数实现方法和装置
本专利技术属于气体浓度、温度、压力或流速的测量
,涉及多气体组分同时检测或者对单一气体的多条吸收谱线的同时检测,通过对所有待测谱线的调制系数最佳,实现多气体谱线检测灵敏度提高的方法和装置,具体讲,涉及多气体谱线检测的最佳调制系数实现方法和装置。
技术介绍
可调谐二极管激光吸收光谱分析(Tunable diode laser absorptionspectroscopy, TDLAS)是一种高灵敏度、高分辨率和快速响应的气体检测技术,广泛用于工业流程中的气体监控、环境大气检测以及科学研究等领域。它利用二极管激光器的波长调谐特性,即通过改变二极管激光器的温度或注入电流,改变激光器的输出波长。在波长调谐范围内,检测待测气体的特征吸收光谱,通过对吸收光谱的线形分析,可以测量气体的浓度、温度、压力或流速。对于高浓度或吸收系数较大的气体,通常采用直接吸收光谱检测方法。直接吸收光谱是检测通过被测气体后光强度随波长的变化,通过对吸收信号的强度分析,由比尔朗伯特(Beer-Lambert)定律计算被测气体的浓度。这种测量方法受光源的光强波动、检测器和放大器噪声、外界干扰等影响,其测量误差较大、灵敏度和精度较低。为了提高检测灵敏度,通常采用波长调制光谱(Wavelength modulationspectroscopy, WMS)技术。WMS技术对激光做波长调制,产生波长扫描和高频调制,经气体吸收后的激光由光电探测器接收,利用相敏检测(通常使用锁相放大器)技术检测气体吸收光谱的高频调制谐波信号。丽S可以抑制激光强度 ...
【技术保护点】
一种多气体谱线检测的最佳调制系数实现方法,其特征是,检测气体对激光的吸收谱线对包括浓度、压力、温度及流速在内的气体的参数的测量,其特征是,在激光波长的一个扫描周期内,激光的波长调制系数是变化的,即在一个扫描周期内采用两个或两个以上的正弦波幅度。
【技术特征摘要】
1.一种多气体谱线检测的最佳调制系数实现方法,其特征是,检测气体对激光的吸收谱线对包括浓度、压力、温度及流速在内的气体的参数的测量,其特征是,在激光波长的一个扫描周期内,激光的波长调制系数是变化的,即在一个扫描周期内采用两个或两个以上的正弦波幅度。2.如权利要求1所述的多气体谱线检测的最佳调制系数实现方法,其特征是,正弦波的幅度Vm由二极管激光器的调制特性、激光驱动器的调制电压-电流转换系数、待测谱线参数共同确定: 3.如权利要求1所述的多气体谱线检测的最佳调制系数实现方法,其特征是,激光波长调制系数的改变是通过改变激光器注入电流中叠加到锯齿波上的高频正弦信号的幅度实现的,在每条气体吸收谱线附近,依据该谱线的宽度设定激光波长的调制系数,不同调制系数之间平滑过渡,不论在一个扫描周期内有几条吸收谱线且谱线不重叠,均使得对所有吸收谱线的调制系数达到最佳。4.一种多气体谱线检测的最佳调制系数实现装置,其特征是,包括:激光器驱动器、二极管激光...
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