[发明专利]一种基于紫外宽带吸收光谱的氧气浓度测量系统及测量方法

权利要求书

1.一种基于紫外宽带吸收光谱的氧气浓度测量系统，其特征在于，该系统包括氘灯(1)、第一透镜(2)、气体池(3)、第二透镜(4)、光纤(5)和光谱仪(6)；

所述氘灯(1)发出的紫外宽带光，经过第一透镜(2)，射入气体池(3)内，气体池(3)的出射光经过第二透镜(4)，射入光纤(5)的一端；

所述光纤(5)的另一端与光谱仪(6)的光信号接收端相连；

所述光谱仪(6)的数据信号输入输出端与计算机(7)相连；

所述气体池(3)内充入待测氧气。

2.根据权利要求1所述的一种基于紫外宽带吸收光谱的氧气浓度测量系统，其特征在于，所述第一透镜(2)和第二透镜(4)均为石英凸透镜。

3.根据权利要求2所述的一种基于紫外宽带吸收光谱的氧气浓度测量系统，其特征在于，所述气体池(3)设置有入射窗口、出射窗口、入气口和出气口；

气体池(3)为圆柱型气体池，入射窗口和出射窗口分别位于圆柱型气体池的两个端面上，入气口和出气口分别位于圆柱型气体池的两端侧壁上；

所述入射窗口和出射窗口上均为石英窗口。

4.基于权利要求1所述的一种基于紫外宽带吸收光谱的氧气浓度测量系统的氧气浓度测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、氘灯(1)发出的紫外宽带光经过第一透镜(2)准直为平行光；

步骤二、平行光射入气体池(3)内，平行光经过待测氧气吸收导致平行光的光谱强度减弱形成透射光；

步骤三、透射光经过第二透镜(4)汇聚后，形成汇聚光；

步骤四；汇聚光经过光纤(5)入射到光谱仪(6)中，光谱仪(6)将汇聚光转换为数据信号；

步骤五、计算机(7)对光谱仪(6)的数据信号进行数据处理，得出待测氧气的浓度。

5.根据权利要求4所述的一种基于紫外宽带吸收光谱的氧气浓度测量系统的氧气浓度测量方法，其特征在于，所述步骤五中计算机(7)对光谱仪(6)的数据信号进行数据处理过程为：对待测氧气吸收处于186nm-200nm波段的平行光的吸光度A进行积分，得到与待测氧气浓度相关的光学参量OP,通过将待测氧气浓度的光学参量OP与系统的氧气浓度定标曲线进行对比，得出待测氧气浓度；

所述A＝ln(I₀(λ)/I(λ))，其中，I(λ)表示在波长λ处探测到的光强，即透射光光强；I₀(λ)表示在波长λ处的入射光强，即气体池内充入高纯氮气后的透射光强。