[实用新型]基于非共振光声光谱原理的气体浓度测量装置

说明书

本申请涉及一种基于非共振光声光谱原理的气体浓度测量装置，包括：光声池；第一微音器和第二微音器，分别设置于所述光声池的不同位置，并分别输出第一电信号和第二电信号；相位检测器，检测所述第一电信号和所述第二电信号的相位差；信号输出器，根据所述相位差输出测量信号，其中所述测量信号用于确定所述光声池内气体的预设成分的浓度。

技术领域

本申请属于光学检测领域，特别涉及一种基于非共振光声光谱原理的气体浓度测量装置。

背景技术

光声光谱技术能够定量检测多种气体的浓度，具有无需定时校准、灵敏度高、动态范围大、检测器不易受到污染的优点。非共振光声光谱技术采用热辐射光源，能够同时检测多种气体，仅通过更换滤光片就可扩展更多成分，成本相对较低，广泛应用于变压器绝缘油在线检测等。非共振光声光谱仪器采用微音器(麦克风)作为声音接收器，检测光声池内气体的声音信号。本申请的发明人发现，上述方法容易受到外界噪声的干扰。

本申请的发明人发现，目前单个微音器的检测设备存在信噪比不足的问题。而过多微音器的检测设备存在开孔过多会导致信号严重衰减。目前双微音器检测方案中。存在以下两类方案，其中一类为通过两路微音信号作和，该方案的信噪比提升有限。另外一类方案两个微音器分别置于不同光声池内，一路接收有光源信号，另一路接收无光源信号。该类方案存在光声池设计复杂的问题。

实用新型内容

本申请旨在提供一种基于非共振光声光谱原理的气体浓度测量装置及一种基于非共振光声光谱原理的气体浓度测量方法。

本申请的一个实施例提供了一种基于非共振光声光谱原理的气体浓度测量装置，包括：光声池；第一微音器和第二微音器，分别设置于所述光声池的不同位置，并分别输出第一电信号和第二电信号；相位检测器，检测所述第一电信号和所述第二电信号的相位差；信号输出器，根据所述相位差输出测量信号，其中所述测量信号用于确定所述光声池内气体的预设成分的浓度。

本申请的另一实施例提供了一种基于非共振光声光谱原理的气体浓度测量方法，包括：利用周期性输入光照射光声池的内腔；获取有效的输入信号，所述输入信号包括：第一声音信号、第二声音信号、所述第一声音信号与所述第二信号之和中的至少一项，其中所述第一信号和所述第二信号来自所述光声池的不同位置；根据所述有效的输入信号，得到所述光声池内气体的预设成分的浓度测量值。

本申请的另一实施例提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，以及存储于所述存储器中的所述处理器可以执行的程序，当所述程序被执行时，所述处理器执行前述任意一种方法。

本申请的另一实施例提供了一种存储介质，存储处理器可以执行的程序，当所述程序被执行时，所述处理器执行前述任意一种方法。

利用上述基于非共振光声光谱原理的气体浓度测量装置及方法，可以在光声池的不同部位设置两个微音器，通过检测两个微音器输出信号的相位差，并根据该相位差判断此时的噪声值。可以根据噪声值相对比较低时两个微音器输出的电信号，计算光声池内气体的预设成分的浓度。从而可以利用相对简单的光声池结构实现相对较高测量精度。该装置的体积相对较小，制造成本相对较低。

附图说明

图1示出了本申请的一个实施例基于非共振光声光谱原理的气体浓度测量装置的组成示意图。

图2示出了本申请的一个实施例基于非共振光声光谱原理的气体浓度测量装置的组成示意图。

图3示出了本申请的一个实施例一种基于非共振光声光谱原理的气体浓度测量方法的流程示意图。

图4示出了图3所示方法的步骤S320的一种细分步骤的流程示意图。

图5示出了图3所示方法的步骤S320的另一种细分步骤的流程示意图。

图6示出根据一示例性实施例的一种电子设备的框图。