[發明專利]一種光聲光譜多組分氣體分析儀器的性能評價裝置及方法

有效

• 申請號: 201910702982.1
• 申請日: 2019-07-31
• 公開（公告）號: CN110441241B
• 公開（公告）日: 2023-01-06
• 發明（設計）人: 袁帥;王廣真;陳珂;畢建剛;于清旭;閻春雨;常文治;許淵;付德慧;杜非
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國家電網有限公司;國網北京市電力公司
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 姜麗樓

1.一種光聲光譜多組分氣體分析儀器的性能評價裝置，其特征在于，包括：隔音箱、高純氮氣輸送系統、待測氣體輸送系統、鹽溶液盛放容器和氣體混合室；其中，

所述鹽溶液盛放容器的進口與所述高純氮氣輸送系統的出口連通，所述鹽溶液盛放容器的出口與所述氣體混合室的第一進口連通，用以使得從所述高純氮氣流量管路流出的高純氮氣先流經所述鹽溶液盛放容器中的鹽溶液后再進入所述氣體混合室中；所述待測氣體輸送系統的出口與所述氣體混合室的第二進口連通；

所述隔音箱內設置有環境噪聲模擬裝置和待評價光聲光譜儀，所述待評價光聲光譜儀的進氣口與所述氣體混合室的出口連通，用以檢測進入所述氣體混合室中的氣體的濃度；

所述環境噪聲模擬裝置設置在所述待評價光聲光譜儀的一側，用以模擬所述待評價光聲光譜儀工作時的環境噪音。

2.根據權利要求1所述的性能評價裝置，其特征在于，所述環境噪聲模擬裝置包括：控制器、信號發生器、揚聲器和聲壓計；其中，

所述聲壓計與所述揚聲器的輸出端連接，用以檢測所述揚聲器輸出的噪聲的聲壓；

所述信號發生器與所述揚聲器的輸入端連接，用以驅動所述揚聲器工作；

所述控制器與所述聲壓計及所述信號發生器均連接，用以根據所述聲壓計獲取的聲壓數據，控制所述信號發生器驅動所述揚聲器工作，從而使所述隔音箱中的聲壓維持在預設范圍內。

3.根據權利要求1所述的性能評價裝置，其特征在于，還包括：干擾氣體輸送系統；其中，

所述干擾氣體輸送系統的出口與所述氣體混合室的進口連通。

4.一種使用權利要求1至3中任一項所述的性能評價裝置實施的光聲光譜多組分氣體分析儀器的性能評價方法，其特征在于，包括以下步驟：

關閉環境噪聲模擬裝置，并將鹽溶液盛放容器中的溶液排出，通入高純氮氣清洗氣路，然后啟動待評價光聲光譜儀的氣體循環測量程序，完成1次循環采樣和測量過程后記錄待測氣體的本底濃度測試數據組a1；對所述數據組a1進行處理得到待評價光聲光譜儀對于待測氣體中每種氣體組分的零點偏差；

打開環境噪聲模擬裝置，以預設聲壓強度進行連續聲波頻率掃描，并將待測氣體通入待評價光聲光譜儀中進行多次連續測量，記錄待測氣體的實際測量濃度數據組a2；

根據所述數據組a2和所述待評價光聲光譜儀對于每種氣體組分的零點偏差得到光聲池噪聲頻率響應曲線，用于定量表征所述待評價光聲光譜儀耐受環境噪聲干擾的能力。

5.根據權利要求4所述的性能評價方法，其特征在于，所述預設聲壓強度為90-100dB。

6.根據權利要求4所述的性能評價方法，其特征在于，所述對數據組a1的處理步驟包括：

將所述數據組a1中記錄的待測氣體中各氣體組分的本底濃度數據分別求標準差，以所述標準差的3倍作為該待評價光聲光譜儀的對相應氣體組分的最低檢測下限濃度的實測指標，并對各所述氣體組分的最低檢測下限濃度的實測指標求平均值后與所述待評價光聲光譜儀的濃度零點的差值作為所述待評價光聲光譜儀對于該種氣體組分的零點偏差。

7.根據權利要求4所述的性能評價方法，其特征在于，還包括：

經待測氣體輸送系統向所述氣體混合室中通入第一預設濃度的待測氣體，或者同時通過高純氮氣輸送系統向所述氣體混合室中通入高純氮氣對所述待測氣體進行稀釋，并通過待評價光聲光譜儀對不同情況下的氣體進行多次循環測量，記錄待測氣體的實際測量濃度數據組a3；

將所述數據組a3求平均值后，減去待測氣體對應的標準氣體的已知濃度后取絕對值，得到第一預設濃度情況下所述待評價光聲光譜儀的測量誤差。