[发明专利]气体计量监测装置和监测方法

权利要求书

1.一种气体计量监测装置，其特征在于，包括：激光器、信号探测器、激光器控制模块、信号处理模块、数据分析模块和样品室；

所述激光器控制模块连接到所述激光器，用于驱动所述激光器向所述样品室中的样品气体发射特定波长的激光；

所述信号探测器，用于获取通过所述样品室中样品气体的透射信号，并将所述透射信号发送到所述信号处理模块；

所述信号处理模块，用于将所述透射信号转换为待测气体吸收光谱；

所述数据分析模块，用于分析所述待测气体吸收光谱，得到待测气体的信息。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述信号处理模块包括：

信号放大单元，用于放大所述信号探测器获取到的透射信号；

信号解调单元，用于解调放大后的透射信号，得到待测气体吸收光谱。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

锁相放大电路，用于从待测气体吸收光谱中获取倍频信号曲线；

所述数据分析模块通过分析所述倍频信号的峰值得到待测气体的信息。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括：

显示模块，连接到所述数据分析模块，用于显示监测到的待测气体的信息。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述样品室为单一样品室或多次反射样品室。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：

所述激光器为半导体分布反馈式激光器或半导体垂直腔面发射激光器。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述激光控制模块包括：

温度控制单元，连接到所述激光器，用于控制所述激光器的工作温度；

电流控制单元，连接到所述激光器，用于调制通过所述激光器的电流。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当待测气体为甲烷时，所述特定波长为：

1310nm～1345nm、1630～1700nm、2150nm～2450nm或3130nm～3500nm区域中的任意波长。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当待测气体为二氧化碳时，所述特定波长为：

1430nm～1450nm、1565nm～1620nm、1950～1980nm、1995nm～2100nm或2665nm～2850nm区域中的任意波长。

10.一种气体计量监测方法，其特征在于，包括：

向样品室发射出特定激光束；

接收通过所述样品室中样品气体的透射信号；

将所述透射信号转换为待测气体吸收光谱；

分析所述待测气体吸收光谱得到待测气体的信息。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将所述透射信号转换为待测气体吸收光谱，包括：

将所述透射信号由光信号转换为电信号；

放大所述透射信号，并解调放大后的透射信号，得到待测气体吸收光谱。

12.一种气体计量监测方法，其特征在于，包括：

将低频锯齿波和高频正弦波叠加后驱动激光器向样品室发射特定激光束；

获取通过所述样品室中待测气体的包含高频信息的透射信号；

将所述透射信号转换为待测气体吸收光谱；

获取吸收光谱谱线中的倍频信号曲线；

分析所述倍频信号的峰值得到待测气体的信息。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述分析所述倍频信号的峰值得到待测气体的信息之前，还包括：

实时获取样品室的压力和温度值；

根据所获取到的压力和温度值修正所述倍频信号曲线。