基于激光氣體傳感器的不同氣體交叉標(biāo)定方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于氣體檢測(cè)領(lǐng)域，設(shè)及一種基于激光氣體傳感器的不同氣體交叉標(biāo)定方 法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 基于激光吸收光譜的氣體檢測(cè)技術(shù)主要是利用Beer-Lambed定律，通過(guò)計(jì)算光 能量經(jīng)過(guò)氣體之后的衰減情況來(lái)得到待測(cè)氣體的濃度。如果光傳輸?shù)拈L(zhǎng)度是確定的，光能 量衰減量與氣體濃度成正比。在測(cè)量的過(guò)程中，需要利用標(biāo)準(zhǔn)濃度氣室得到標(biāo)定系數(shù)，再通 過(guò)計(jì)算得到實(shí)際氣體濃度值。
[0003] 目前，基于激光吸收光譜的氣體傳感器的標(biāo)定需要使用標(biāo)準(zhǔn)的氣體進(jìn)行比對(duì)標(biāo) 定，但是對(duì)于某些有毒有害的氣體，比如硫化氨、氮氧化物等，其標(biāo)準(zhǔn)氣體很難得到。而且現(xiàn) 有的技術(shù)方案中，同一激光氣體傳感器需要對(duì)不同的氣體分別標(biāo)定，造成氣體檢測(cè)過(guò)程繁 雜且難W得到準(zhǔn)確的氣體標(biāo)定系數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于激光氣體傳感器的不同氣體交叉標(biāo)定方法及系 統(tǒng)，目的在于避免對(duì)不同待測(cè)氣體的多次標(biāo)定，簡(jiǎn)化氣體檢測(cè)過(guò)程，準(zhǔn)確地得到氣體的標(biāo)定 系數(shù)。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] 一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種基于激光氣體傳感器的不同氣體交叉標(biāo)定方 法，包括如下步驟：
[0007] 將基準(zhǔn)氣體充入標(biāo)準(zhǔn)濃度氣室中，檢測(cè)透過(guò)標(biāo)準(zhǔn)濃度氣室的激光的強(qiáng)度；
[000引激光氣體傳感器的微處理器根據(jù)氣體濃度、透過(guò)標(biāo)準(zhǔn)濃度氣室前后的激光的強(qiáng)度 和氣體的標(biāo)定系數(shù)之間的關(guān)系，計(jì)算出基準(zhǔn)氣體的標(biāo)定系數(shù)；
[0009] 所述微處理器計(jì)算出對(duì)應(yīng)激光頻率下的基準(zhǔn)氣體的吸收系數(shù)和待測(cè)氣體的吸收 系數(shù)；
[0010] 所述微處理器根據(jù)換算關(guān)系計(jì)算出待測(cè)氣體的標(biāo)定系數(shù)；
[0011] 所述換算關(guān)系為
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于激光氣體傳感器的不同氣體交叉標(biāo)定方法，其特征在于，包括如下步驟： 將基準(zhǔn)氣體充入標(biāo)準(zhǔn)濃度氣室中，檢測(cè)透過(guò)標(biāo)準(zhǔn)濃度氣室的激光的強(qiáng)度； 激光氣體傳感器的微處理器根據(jù)氣體濃度、透過(guò)標(biāo)準(zhǔn)濃度氣室前后的激光的強(qiáng)度和氣 體的標(biāo)定系數(shù)之間的關(guān)系，計(jì)算出基準(zhǔn)氣體的標(biāo)定系數(shù)； 所述微處理器計(jì)算出對(duì)應(yīng)激光頻率下的基準(zhǔn)氣體的吸收系數(shù)和待測(cè)氣體的吸收系 數(shù)； 所述微處理器根據(jù)換算關(guān)系計(jì)算出待測(cè)氣體的標(biāo)定系數(shù)； 所述換算關(guān)系為
其中V為激光頻率，Pw為激光頻率為V時(shí)的基準(zhǔn)氣體 的標(biāo)定系數(shù)，P' W為激光頻率為V時(shí)的待測(cè)氣體的標(biāo)定系數(shù)，a W為激光頻率為V時(shí) 的基準(zhǔn)氣體的吸收系數(shù)，a , W為激光頻率為V時(shí)的待測(cè)氣體的吸收系數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述微處理器計(jì)算出對(duì)應(yīng)激光頻率下的 基準(zhǔn)氣體的吸收系數(shù)和待測(cè)氣體的吸收系數(shù)包括： 主控計(jì)算機(jī)通過(guò)HITRAN數(shù)據(jù)庫(kù)分別查詢基準(zhǔn)氣體和待測(cè)氣體的吸收參量； 所述主控計(jì)算機(jī)將基準(zhǔn)氣體和待測(cè)氣體的吸收參量傳送給所述微處理器； 所述微處理器將所述吸收參量代入吸收系數(shù)表達(dá)式分別計(jì)算出對(duì)應(yīng)激光頻率下的基 準(zhǔn)氣體的吸收系數(shù)和待測(cè)氣體的吸收系數(shù)； 所述吸收參量包括吸收譜中屯、頻率、吸收譜的半寬高和中屯、頻率處的吸收系數(shù)； 所述吸收系數(shù)表達(dá)式為：
其中V為激光頻率，a。為中屯、頻率處 的吸收系數(shù)，V。為吸收譜中屯、頻率，A V為吸收譜的半寬高。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，還包括：所述主控計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)顯示基準(zhǔn) 氣體和待測(cè)氣體的檢測(cè)數(shù)值及計(jì)算數(shù)值；所述檢測(cè)數(shù)值包括透過(guò)標(biāo)準(zhǔn)濃度氣室的激光的強(qiáng) 度，所述計(jì)算數(shù)值包括吸收系數(shù)和標(biāo)定系數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)氣體為水汽、氧氣、二氧 化碳或氮?dú)狻?br>5. -種基于激光氣體傳感器的不同氣體交叉標(biāo)定系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括： 激光氣體傳感器，用于檢測(cè)透過(guò)標(biāo)準(zhǔn)濃度氣室的激光的強(qiáng)度，根據(jù)氣體濃度、透過(guò)標(biāo)準(zhǔn) 濃度氣室前后的激光的強(qiáng)度和氣體的標(biāo)定系數(shù)之間的關(guān)系，計(jì)算出基準(zhǔn)氣體的標(biāo)定系數(shù)， 計(jì)算出對(duì)應(yīng)激光頻率下的基準(zhǔn)氣體的吸收系數(shù)和待測(cè)氣體的吸收系數(shù)，W及根據(jù)換算關(guān)系 計(jì)算出待測(cè)氣體的標(biāo)定系數(shù)。 主控計(jì)算機(jī)，用于通過(guò)HITRAN數(shù)據(jù)庫(kù)分別查詢基準(zhǔn)氣體和待測(cè)氣體的吸收參量，將基 準(zhǔn)氣體和待測(cè)氣體的吸收參量傳送給所述激光氣體傳感器的微處理器，W及實(shí)時(shí)顯示基準(zhǔn) 氣體和待測(cè)氣體的檢測(cè)數(shù)值及計(jì)算數(shù)值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述主控計(jì)算機(jī)通過(guò)RS232接口與所述微 處理器相連。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述基準(zhǔn)氣體為水汽、氧氣、二氧化碳
或氮?dú)狻?br>【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種基于激光氣體傳感器的不同氣體交叉標(biāo)定方法及系統(tǒng)，其特征在于，所述方法包括如下步驟，將基準(zhǔn)氣體充入標(biāo)準(zhǔn)濃度氣室中，檢測(cè)透過(guò)標(biāo)準(zhǔn)濃度氣室的激光的強(qiáng)度；激光氣體傳感器的微處理器根據(jù)氣體濃度、透過(guò)標(biāo)準(zhǔn)濃度氣室前后的激光的強(qiáng)度和氣體的標(biāo)定系數(shù)之間的關(guān)系，計(jì)算出基準(zhǔn)氣體的標(biāo)定系數(shù)；所述微處理器計(jì)算出對(duì)應(yīng)激光頻率下的基準(zhǔn)氣體的吸收系數(shù)和待測(cè)氣體的吸收系數(shù)；所述微處理器根據(jù)換算關(guān)系計(jì)算出待測(cè)氣體的標(biāo)定系數(shù)。本發(fā)明用一種簡(jiǎn)單易得的氣體作為基準(zhǔn)氣體，通過(guò)激光氣體傳感器對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)并計(jì)算得到其標(biāo)定系數(shù)，再根據(jù)不同氣體標(biāo)定系數(shù)之間的換算關(guān)系計(jì)算出待測(cè)氣體的標(biāo)定系數(shù)，避免了對(duì)不同待測(cè)氣體的多次標(biāo)定。
【IPC分類(lèi)】G01N21-31
【公開(kāi)號(hào)】CN104596962
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510047876
【發(fā)明人】高翔, 常洋, 芮雪, 李彥林, 陳琤
【申請(qǐng)人】北京航天易聯(lián)科技發(fā)展有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2015年1月29日