[发明专利]氧气浓度检测装置及方法

说明书

本发明提供一种氧气浓度检测装置，包括：光源组件，所述光源组件具有：第一光谱范围，所述第一光谱范围设置为氧气的吸收峰处；第二光谱范围，所述第二光谱范围设置于所述第一光谱范围相邻设置，所述第二光谱范围设置于所述第一光谱范围一侧，所述第二光谱范围设置为氧气没有吸收的光谱位置；气室，所述气室位于所述光源组件的光轴上；探测器，所述探测器位于所述光源组件的光轴上，所述探测器沿所述光源的光线传播方向设置于所述气室的后侧。本发明提供了一种氧气浓度检测装置与方法，避免了现有技术中检测气室与标准气室长度差异问题，提高了氧气浓度的检测精度。本发明还提供一种氧气浓度检测方法。

技术领域

本发明属于气体浓度探测技术领域，尤其涉及一种氧气浓度检测装置及方法。

背景技术

含氧量是烟气分析的重要参数之一，氧气浓度检测装置用来检测烟气中氧气的含量。其中基于吸收光谱技术的氧气浓度检测装置，主要是利用氧气在特定波段的特征吸收强度与浓度之间的固定关系来实现氧气浓度的测量。

现有的基于光谱吸收技术的氧气浓度检测装置通常包括光源、准直透镜、检测气室、充满标准气体的标准气室、会聚透镜及探测器。检测时，首先将待测气体充入测量气室中；光源发出的光经准直透镜后分别进入测量气室和标准气室，然后经会聚透镜聚焦在探测器上，探测器对所接收到的光的强度进行测量，得到测量值和标准值；数据处理时，通过标准值对测量值进行修正，得到最终的测量结果。

然而，现有的氧气浓度检测装置的检测气室和标准气室的长度存在差异，导致光源通过测试气体和标准气体的光程不一致，在使用此种情况下测得的标准值对测量值进行修正时，会引入系统误差，从而影响氧气浓度的检测精度。

发明内容

针对现有的氧气浓度检测装置中检测气室与标准气室长度不一致从而降低氧气浓度的检测精度的技术问题，本发明提供了一种氧气浓度检测装置与方法，避免了现有技术中检测气室与标准气室长度差异问题，提高了氧气浓度的检测精度。为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种氧气浓度检测装置，包括：

光源组件，所述光源组件具有：

第一光谱范围，所述第一光谱范围设置为氧气的吸收峰处；

第二光谱范围，所述第二光谱范围与所述第一光谱范围相邻设置，所述第二光谱范围设置于所述第一光谱范围一侧，所述第二光谱范围设置为氧气没有吸收的光谱位置；

气室，所述气室位于所述光源组件的光轴上；

探测器，所述探测器位于所述光源组件的光轴上，所述探测器沿所述光源的光线传播方向设置于所述气室的后侧；

所述光源发出的所述第一光谱范围的光穿过所述气室，被所述探测器接收，形成所述测试通道；所述光源发出的所述第二光谱范围的光穿过所述气室，被所述探测器接收，形成所述第一参考通道。

进一步，所述光源组件还具有：

第三光谱范围，所述第三光谱范围设置于所述第一光谱范围另一侧，所述第三光谱范围设置为氧气没有吸收的光谱位置；

所述光源发出的所述第三光谱范围的光穿过所述气室，被所述探测器接收，形成所述第二参考通道。

进一步，所述光源组件包括：

第一光源，所述第一光源发出所述第一光谱范围的光；

第二光源，所述第二光源发出所述第二光谱范围的光；

半反半透镜，所述半反半透镜位于所述第一光源的光轴上，所述半反半透镜设置于所述气室的前侧，所述半反半透镜与所述第一光源的光轴呈45°设置，所述第二光源设置于所述半反半透镜的一侧，所述第二光源发出的光经所述半反半透镜反射后与所述第一光源的光路重合。