[發(fā)明專利]利用溫度修正檢測被測氣體濃度的裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110353639.4
• 申請(qǐng)日: 2011-11-09
• 公開（公告）號(hào): CN102507507A
• 公開（公告）日: 2012-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜培剛;趙淑莉;曹慧芹;項(xiàng)恩巖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航天益來電子科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/59
• 分類號(hào): G01N21/59
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;許淑芳

1.一種利用溫度修正檢測被測氣體濃度的裝置，其特征在于，包括：

紅外輻射源，其被加熱時(shí)輻射出波長為2～12μm的紅外線；

鏡面，設(shè)置在紅外輻射源的殼體內(nèi)，將所述紅外線反射為紅外光束；

切光模塊，將所述紅外光束變成斷續(xù)的光，以對(duì)其進(jìn)行頻率調(diào)制；

測量池，由設(shè)置在經(jīng)頻率調(diào)制的所述紅外光束的光路上的分析氣室組成；

微流量檢測器，檢測經(jīng)頻率調(diào)制后的所述紅外光束經(jīng)過所述分析氣室中的被測氣體后紅外線的能量變化，并將其轉(zhuǎn)換成交流電壓信號(hào)；

濃度修正模塊，根據(jù)環(huán)境溫度的變化對(duì)測量結(jié)果的影響對(duì)所述交流電壓信號(hào)進(jìn)行修正，并對(duì)修正后的交流電壓信號(hào)進(jìn)行處理得到與所述被測氣體濃度變化相對(duì)應(yīng)的濃度信號(hào)供顯示或控制。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述濃度修正模塊包括：

擬合單元，用于檢測多個(gè)環(huán)境溫度值下經(jīng)頻率調(diào)制后的所述紅外光束經(jīng)過零點(diǎn)氣后對(duì)應(yīng)的多個(gè)電壓值，根據(jù)最小二乘法對(duì)所述多個(gè)電壓值及對(duì)應(yīng)的多個(gè)環(huán)境溫度值進(jìn)行擬合，得到公式：

y＝Ax²+Bx+C

其中x為環(huán)境溫度，y為交流電壓信號(hào)的電壓值，A、B、C為擬合系數(shù)；

修正單元，用于根據(jù)如下公式對(duì)所述交流電壓信號(hào)進(jìn)行修正：

a2-a1a2-200000=b2-b1b2-200000]]>

其中，a1為所述交流電壓信號(hào)的電壓值，a2為檢測所述電壓信號(hào)對(duì)應(yīng)環(huán)境溫度下通過公式y(tǒng)＝Ax²+Bx+C計(jì)算得到的電壓值，b1為經(jīng)過溫度修正后的期望電壓值，b2為正常測量溫度范圍內(nèi)的某一溫度下通過公式y(tǒng)＝Ax²+Bx+C計(jì)算得到的電壓值；

電路控制單元，用于對(duì)修正后的交流電壓信號(hào)進(jìn)行放大整流和線性化，得到與被測氣體濃度變化相對(duì)應(yīng)的濃度信號(hào)供顯示或控制。

3.一種利用溫度修正檢測被測氣體濃度的方法，其特征在于，包括以下步驟：

將被加熱的輻射源發(fā)出的波長為2～12μm的紅外光束進(jìn)行頻率調(diào)制；

通過微流量檢測器檢測經(jīng)頻率調(diào)制后的所述紅外光束經(jīng)過分析氣室中的被測氣體后紅外線的能量變化，并將其轉(zhuǎn)換成交流電壓信號(hào)；

根據(jù)環(huán)境溫度的變化對(duì)測量結(jié)果的影響對(duì)所述交流電壓信號(hào)進(jìn)行修正，并對(duì)修正后的交流電壓信號(hào)進(jìn)行處理得到與所述被測氣體濃度變化相對(duì)應(yīng)的濃度信號(hào)供顯示或控制。