[发明专利]利用光声效应的装置和方法

权利要求书

1.一种光声测量装置(100)，包括：

光学宽带发射器(110)，其被配置为发射多个波长的光辐射(111)；

气体密封的第一测量单元(120)，其填充有第一气体(121)，其中所述第一气体(121)被配置为至少部分地吸收一个或多个预定波长的光辐射(111)；

第一传声器(130)，其布置在所述第一测量单元(120)中，并且被配置为根据所述光辐射(111)对所述第一气体的光声激励来生成第一传声器信号(131)；

评估电路(140)，被配置为基于所述第一传声器信号(131)生成第一测量信号(141)，所述第一测量信号(141)表示所述光学宽带发射器(110)的所述一个或多个预定波长的发射强度；

气体密封的第二测量单元(220)，其填充有第二气体(221)，其中所述第二气体(221)被配置为吸收所述一个或多个预定波长的光辐射(111)，并且其中所述第一气体(121)和所述第二气体(221)具有相同的化学成分；

填充有待检测气体(250)的第一区域(260)，其布置在所述光学宽带发射器(110)和所述第二测量单元(220)之间，其中所述第一测量单元(120)布置在所述光学宽带发射器(110)和填充有待检测气体(250)的区域(260)之间；和

第二传声器(230)，其布置在所述第二测量单元(220)中，并且被配置为根据所述光辐射(111)对所述第二气体(221)的光声激励来生成第二传声器信号(231)，

其中所述评估电路(140)还被配置为基于所述第二传声器信号(231)和所述第一传声器信号(131)生成第二测量信号(142)，所述第二测量信号(142)表示所述第一区域(260)中的所述待检测气体(250)的浓度。

2.根据权利要求1所述的光声测量装置，其中所述光辐射(111)包括红外辐射，并且其中所述第一气体(121)被配置为至少部分地吸收所述红外辐射。

3.根据权利要求1或2所述的光声测量装置，在所述光学宽带发射器(110)和所述第一测量单元(120)之间的空间中存在真空或气体环境，所述真空或气体环境不吸收所述一个或多个预定波长的光辐射(111)。

4.根据权利要求1或2所述的光声测量装置，其中所述光学宽带发射器(110)布置在所述第一测量单元(120)中。

5.根据权利要求1或2所述的光声测量装置，其中所述第一测量单元(120)中的所述第一气体(121)的浓度低于所述第二测量单元(220)中的所述第二气体(221)的浓度。

6.根据权利要求1或2所述的光声测量装置，还包括：

气体密封的第三测量单元(420)，其填充有第三气体(421)，其中所述第三气体(421)被配置为吸收所述一个或多个预定波长的光辐射(111)；

填充有所述待检测气体(250)的第二区域(460)，其布置在所述第二测量单元(220)和所述第三测量单元(420)之间；和

第三传声器(430)，其布置在所述第三测量单元(420)中，并且被配置为根据所述光辐射(111)对所述第三气体(421)的光声激励来生成第三传声器信号(431)，

其中所述评估电路(140)还被配置为基于所述第三传声器信号(431)和所述第二测量信号(142)生成第三测量信号(143)，所述第三测量信号(143)表示所述第二测量单元(220)和所述第三测量单元(320)之间的距离。

7.根据权利要求6所述的光声测量装置，其中所述评估电路(140)还被配置为基于所述第二传声器信号(231)和所述第三测量信号(143)生成第四测量信号(144)，所述第四测量信号(144)表示所述第二区域(460)中的所述待检测气体(250)的浓度。

8.根据权利要求6所述的光声测量装置，其中所述第一气体(121)和所述第三气体(421)具有相同的化学成分。