[發明專利]一種化石燃料燃燒溫度與氣體濃度測量方法

有效

• 申請號: 201710695201.1
• 申請日: 2017-08-15
• 公開（公告）號: CN107367570B
• 公開（公告）日: 2019-05-24
• 發明（設計）人: 高光珍;蔡廷棟
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: G01N31/12
• 分類號: G01N31/12
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 田凌濤

1.一種化石燃料燃燒溫度與氣體濃度測量方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟A.采用激光器測量技術，獲得不同溫度、氣壓環境下，CO和CO₂分別所對應譜線的最佳次數諧波信號；

步驟B.根據不同溫度、氣壓環境下，CO₂所對應譜線的譜線參數、最佳次數諧波信號，以及步驟A中的激光器特性參數，基于目標化石燃料的理論燃燒溫度范圍和理論燃燒壓力范圍，建立CO₂溫度反演模型；

步驟C.首先采用雙激光器分別接收由高頻正弦波和低頻正弦波相疊加的疊加信號進行工作，分別產生激光束，并經光纖耦合器針對兩激光束進行耦合，然后將耦合后的激光束穿過內置正在燃燒目標化石燃料的開放式積分腔后，由光電探測器接收，并經鎖相放大器進行解調，獲得目標化石燃料燃燒所對應的1條CO對應的譜線、以及2條CO₂對應的譜線；其中，各激光器分別所對應疊加信號中低頻正弦波的頻率彼此相同；

步驟D.針對所獲目標化石燃料燃燒對應的1條CO對應的譜線、以及2條CO₂對應的譜線進行解調，獲得1條CO譜線的最佳次諧波信號，以及2條CO₂譜線分別對應的最佳次諧波信號；

步驟E.針對2條CO₂譜線分別對應的最佳次諧波信號，分別去除其中的背景信號，獲得2條CO₂譜線分別所對應的吸收相關信號；

步驟F.測量、并根據開放式積分腔內的氣壓，將2條CO₂譜線分別所對應吸收相關信號的幅值比與CO₂溫度反演模型進行對比，獲得開放式積分腔內氣體的溫度；

步驟G.基于開放式積分腔內的氣壓，以及開放式積分腔內氣體的溫度，獲得該溫度、氣壓環境下，CO和CO₂分別所對應譜線最佳次數諧波信號中的吸收相關信號，并針對該CO和CO₂分別所對應吸收相關信號的峰值分別進行反演，分別獲得CO和CO₂的濃度。

2.根據權利要求1所述一種化石燃料燃燒溫度與氣體濃度測量方法，其特征在于，所述步驟A中，分別針對CO氣體和CO₂氣體，采用單激光器測量技術，獲得不同溫度、氣壓環境下，氣體所對應譜線的最佳次數諧波信號。