[发明专利]一种红外光谱双路测量装置及方法

权利要求书

1.一种红外光谱双路测量装置，其特征在于，包括：光路选择器，位于光路选择器下方的第一反射镜，位于光路选择器前方的第二反射镜，位于第二反射镜下方的能够反射和透射光线的分光器，位于第二反射镜和分光器中间的用于充入气体的气室，位于分光器前方的聚光镜，位于聚光镜光线聚焦方向上的红外线探测仪，其中：所述光路选择器包括能够透射光线的光路透射部分和能够反射光线的光路反射部分，并且所述光路选择器能够旋转从而交换所述光路透射部分和所述光路反射部分的位置。

2.根据权利要求1所述的一种红外光谱测量装置，其特征在于，所述光路选择器的光路透射部分和光路反射部分相对于光路选择器的中心呈对称分布。

3.一种利用上述红外光谱双路测量装置进行红外光谱测量的方法，其特征在于，包括以下步骤：

反射模式测量步骤，将待测样气充入气室，旋转光路选择器使光路选择器的光路反射部分位于光线入射光路，利用光路反射部分、第二反射镜、分光器、聚光镜组成的光路将光线引至红外线探测仪，计算反射光穿过气室后的单光束反射光强度S1；

透射模式测量步骤，旋转光路选择器使光路选择器的光路透射部分位于光线入射光路，利用光路透射部分、第一反射镜、分光器、聚光镜组成的光路将光线引至红外线探测仪，计算单光束透射光强度S2；

样气浓度计算步骤，利用测量得到的S1和S2计算待测样气浓度。

4.根据权利要求3所述的一种红外光谱测量的方法，其特征在于，所述样气浓度测量步骤包括：

透过率计算子步骤，基于公式T＝S1/S2计算得到光谱透过率T，式中，T为光谱透过率，S2为所述单光束透射光强度，S1为所述的单光束反射光强度；

吸光度计算子步骤，基于公式A＝-log(T)+log10(α)计算得到光谱吸光度A，式中，α为通过吸收池时的光强衰减系数；

浓度值计算子步骤，根据光谱吸光度A值和比尔定律计算出待测样气的浓度值。

5.根据权利要求4所述的一种红外光谱测量的方法，其特征在于，所述光强衰减系数α基于以下方法得到：在透射模式下测量光谱强度S2后，再在透射光路中引入一个空的吸收池，测量光穿过该吸收池的强度S0，然后基于公式α＝S0/S2得到。