[發(fā)明專利]一種檢測目標(biāo)氣體濃度的方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210258573.5
• 申請日: 2012-07-25
• 公開（公告）號: CN103575696A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鞠昱;韓立;謝亮;孫可
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院電工研究所
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39
• 代理公司: 北京柏杉松知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11413
• 代理人: 馬敬;項(xiàng)京

1.一種檢測目標(biāo)氣體濃度的方法，其特征在于，用于待測氣體中的目標(biāo)氣體對激光吸收強(qiáng)度與本底相當(dāng)?shù)那闆r下，所述方法包括：

選擇目標(biāo)氣體及參比氣體；

選擇目標(biāo)氣體的一個(gè)吸收峰作為目標(biāo)吸收峰，選擇參比氣體的一個(gè)吸收峰作為參比吸收峰；

獲得參比吸收峰所對應(yīng)電流值處的基波強(qiáng)度；利用目標(biāo)吸收峰及參比吸收峰所對應(yīng)的電流值的差值，獲得待測氣體中目標(biāo)吸收峰所對應(yīng)電流值處由于吸收產(chǎn)生的二次諧波強(qiáng)度；

根據(jù)所述目標(biāo)吸收峰所對應(yīng)電流值處的二次諧波的強(qiáng)度及參比吸收峰所對應(yīng)電流值處的基波強(qiáng)度獲得待測氣體的中目標(biāo)氣體的濃度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲得參比吸收峰所對應(yīng)電流值處的基波強(qiáng)度；利用目標(biāo)吸收峰及參比吸收峰所對應(yīng)的電流值的差值，獲得待測氣體中目標(biāo)吸收峰所對應(yīng)電流值處由于吸收產(chǎn)生的二次諧波強(qiáng)度的步驟包括：

在目標(biāo)氣體的濃度超過第一預(yù)設(shè)值時(shí)，測量目標(biāo)吸收峰和參比吸收峰中心位置分別所對應(yīng)的激光器的電流值，計(jì)算二者的電流差值ΔD，并保存；

在無目標(biāo)氣體的氣體中，測量參比吸收峰中心位置所對應(yīng)電流值D₂₀，并測量電流值D₂₀處的一次諧波的幅值A(chǔ)₀，以及同等條件下電流值為(D₂₀-ΔD)處的二次諧波值I_2f0，并保存；

測量待測氣體中參比吸收峰中心位置所對應(yīng)的電流值D₂，并測量電流值D₂處的一次諧波幅值A(chǔ)；再測量激光器電流值為D₁＝D₂-ΔD位置的二次諧波值I_2f測；利用已保存的在無待測氣體的條件下測量得到的參比吸收峰的一次諧波的幅值A(chǔ)₀，以及電流值為(D₂₀-ΔD)處的二次諧波值I_2f0，計(jì)算本底f(A)＝I_2f0×A/A₀，令激光器電流為D₁的目標(biāo)吸收峰二次諧波強(qiáng)度I_2f＝I_2f測-f(A)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，根據(jù)所述目標(biāo)吸收峰所對應(yīng)電流值處的二次諧波的強(qiáng)度及參比吸收峰所對應(yīng)電流值處的基波強(qiáng)度獲得待測氣體的中目標(biāo)氣體的濃度的步驟包括：

計(jì)算I_2f與A的比值，其中，I_2f是目標(biāo)吸收峰所對應(yīng)電流值處的二次諧波強(qiáng)度，A為參比吸收峰所對應(yīng)電流值處的一次諧波幅強(qiáng)度；

根據(jù)所述I_2f與A的比值獲得待測氣體的中目標(biāo)氣體的濃度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述目標(biāo)氣體包括氮氧化物。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述參比氣體包括水氣或二氧化碳?xì)怏w。

6.一種檢測目標(biāo)氣體濃度的裝置，其特征在于，用于待測氣體中的目標(biāo)氣體對激光吸收強(qiáng)度與本底相當(dāng)?shù)那闆r下，所述裝置包括：

吸收峰選擇單元，用于選擇目標(biāo)氣體及參比氣體，并選擇目標(biāo)氣體的一個(gè)吸收峰作為目標(biāo)吸收峰，選擇參比氣體的一個(gè)吸收峰作為參比吸收峰；

諧波強(qiáng)度計(jì)算單元，用于獲得參比吸收峰所對應(yīng)電流值處的基波強(qiáng)度；利用目標(biāo)吸收峰及參比吸收峰所對應(yīng)的電流值的差值，獲得待測氣體中目標(biāo)吸收峰所對應(yīng)電流值處由于吸收產(chǎn)生的二次諧波強(qiáng)度；

濃度計(jì)算單元，用于根據(jù)所述目標(biāo)吸收峰所對應(yīng)電流值處的二次諧波的強(qiáng)度及參比吸收峰所對應(yīng)電流值處的基波強(qiáng)度獲得待測氣體的中目標(biāo)氣體的濃度。