[發明專利]一種氧氣濃度監測裝置和方法

在審

• 申請號: 201610108485.5
• 申請日: 2016-02-29
• 公開（公告）號: CN105699326A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 趙小強;朱輝;高強;許曰強;何亞風;彭紅梅;婁鵬飛;左金鑫;劉茹
• 申請（專利權）人: 西安郵電大學
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及氣體監測領域，具體而言，涉及一種氧氣濃度監測裝置和方法。

背景技術

在某些特殊工作場所，如醫院的供養設備，工業場所，如燃燒爐等需要檢測氧氣的 濃度，現有氧氣濃度監測儀器監測的氧氣濃度誤差較大。

針對現有技術中的氧氣濃度監測儀器監測的氧氣濃度誤差較大技術問題，目前尚 未提出的有效的解決方案。

發明內容

本發明實施例提供了一種氧氣濃度監測裝置和方法，以至少解決現有技術中的技 術問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種氧氣濃度監測裝置，包括：激光發生裝置，用 于發出第一激光信號；氣體吸收容器，與激光發生裝置連接，其中，氣體吸收容器中儲存待 測氣體，氣體吸收容器用于使第一激光信號穿過待測氣體后形成第二激光信號；信號采集 裝置，與氣體吸收容器連接，用于接收第二激光信號；處理器，與信號采集裝置連接，用于根 據第二激光信號檢測第二激光信號對應的諧波分量，并根據諧波分量得到待測氣體中氧氣 的濃度。

進一步地，氧氣濃度監測裝置還包括：激光信號調節裝置，與激光發生裝置連接， 用于對激光發生裝置發出的第一激光信號進行調節。

進一步地，激光信號調節裝置包括：溫度控制器，用于調節第一激光信號的中心 波長，使第一激光信號的中心波長處于氧氣的吸收線的預設范圍內；激光控制器，用于采用 預設低頻波信號調諧第一激光信號的輸出波長；以及采用預設高頻波信號對第一激光信號 進行調制。

進一步地，預設低頻波信號為三角波信號，預設高頻波信號為正弦波信號。

進一步地，信號采集裝置包括：光電轉換器，與氣體吸收容器連接，用于將第二激 光信號轉換為電信號；數據采集卡，與光電轉換器連接，用于對電信號進行數據采樣形成相 應的數字信號發送至處理器。

進一步地，處理器包括：解調單元，用于對第二激光信號進行解調。

根據本發明的另一個方面，提供了一種氧氣濃度監測方法，包括：將第一激光信號 穿過待測氣體形成第二激光信號；根據第二激光信號檢測第二激光信號對應的諧波分量， 并根據諧波分量得到待測氣體中氧氣的濃度。

進一步地，諧波分量為二次諧波分量。

進一步地，將第一激光信號穿過待測氣體之前還包括：調節第一激光信號的中心 波長，使第一激光信號的中心波長處于氧氣的吸收線的預設范圍內；采用預設低頻波信號 調諧第一激光信號的輸出波長；以及采用預設高頻波信號對第一激光信號進行調制。

進一步地，預設低頻波信號為三角波信號，預設高頻波信號為正弦波信號。

應用本發明技術方案的氧氣濃度監測裝置，通過將激光發生裝置發出第一激光信 號穿過儲存在氣體吸收容器中的待測氣體形成第二激光信號；由處理器根據第二激光信號 檢測第二激光信號對應的諧波分量，并根據該諧波分量得到待測氣體中氧氣的濃度。解決 了現有技術中的氧氣濃度監測儀器監測的氧氣濃度誤差較大的技術問題，達到了監測精 確、監測方便的技術效果。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發 明的示意性實施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1是根據本發明實施例可選的一種氧氣濃度監測裝置的結構框圖；

圖2是根據本發明實施例可選的另一種氧氣濃度監測裝置的結構框圖；

圖3是根據本發明實施例可選的另一種氧氣濃度監測裝置的結構框圖；

圖4是根據本發明實施例可選的一種氧氣濃度監測方法的流程圖；

圖5是根據本發明實施例可選的另一種氧氣濃度監測方法的流程圖。

具體實施方式

為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的 附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是 本發明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人 員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范 圍。