[發明專利]氣體計量監測裝置和監測方法

無效

• 申請號: 201010241720.9
• 申請日: 2010-08-02
• 公開（公告）號: CN101915740A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 周欣
• 申請（專利權）人: 北京大方科技有限責任公司
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N21/35
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明

1.一種氣體計量監測裝置，其特征在于，包括：激光器、信號探測器、激光器控制模塊、信號處理模塊、數據分析模塊和樣品室；

所述激光器控制模塊連接到所述激光器，用于驅動所述激光器向所述樣品室中的樣品氣體發射特定波長的激光；

所述信號探測器，用于獲取通過所述樣品室中樣品氣體的透射信號，并將所述透射信號發送到所述信號處理模塊；

所述信號處理模塊，用于將所述透射信號轉換為待測氣體吸收光譜；

所述數據分析模塊，用于分析所述待測氣體吸收光譜，得到待測氣體的信息。

2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號處理模塊包括：

信號放大單元，用于放大所述信號探測器獲取到的透射信號；

信號解調單元，用于解調放大后的透射信號，得到待測氣體吸收光譜。

3.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括：

鎖相放大電路，用于從待測氣體吸收光譜中獲取倍頻信號曲線；

所述數據分析模塊通過分析所述倍頻信號的峰值得到待測氣體的信息。

4.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括：

顯示模塊，連接到所述數據分析模塊，用于顯示監測到的待測氣體的信息。

5.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：

所述樣品室為單一樣品室或多次反射樣品室。

6.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于：

所述激光器為半導體分布反饋式激光器或半導體垂直腔面發射激光器。

7.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述激光控制模塊包括：

溫度控制單元，連接到所述激光器，用于控制所述激光器的工作溫度；

電流控制單元，連接到所述激光器，用于調制通過所述激光器的電流。

8.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，當待測氣體為甲烷時，所述特定波長為：

1310nm～1345nm、1630～1700nm、2150nm～2450nm或3130nm～3500nm區域中的任意波長。

9.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，當待測氣體為二氧化碳時，所述特定波長為：

1430nm～1450nm、1565nm～1620nm、1950～1980nm、1995nm～2100nm或2665nm～2850nm區域中的任意波長。

10.一種氣體計量監測方法，其特征在于，包括：

向樣品室發射出特定激光束；

接收通過所述樣品室中樣品氣體的透射信號；

將所述透射信號轉換為待測氣體吸收光譜；

分析所述待測氣體吸收光譜得到待測氣體的信息。

11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，將所述透射信號轉換為待測氣體吸收光譜，包括：

將所述透射信號由光信號轉換為電信號；

放大所述透射信號，并解調放大后的透射信號，得到待測氣體吸收光譜。

12.一種氣體計量監測方法，其特征在于，包括：

將低頻鋸齒波和高頻正弦波疊加后驅動激光器向樣品室發射特定激光束；

獲取通過所述樣品室中待測氣體的包含高頻信息的透射信號；

將所述透射信號轉換為待測氣體吸收光譜；

獲取吸收光譜譜線中的倍頻信號曲線；

分析所述倍頻信號的峰值得到待測氣體的信息。

13.根據權利要求12所述的方法，其特征在于，所述分析所述倍頻信號的峰值得到待測氣體的信息之前，還包括：

實時獲取樣品室的壓力和溫度值；

根據所獲取到的壓力和溫度值修正所述倍頻信號曲線。