[发明专利]一种消除动态损耗影响的多点气体浓度检测方法及其检测装置

权利要求书

1.一种消除动态损耗影响的多点气体浓度的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

(a)首先将信号发生器输出的两种波形经过叠加后形成调制光并通过激光准直器发射出的激光束，激光束连接第一耦合器分为两束，分别通过第一准直器、第二准直器进入第一待测气室和第一参考气室后穿过光声谐振腔，调制光被气体吸收能量，由光声效应产生的声波，光声谐振腔壁上产生共振，使声波信号增强，信号被微音器探测，微音器将声信号转换成电信号输出；

(b)激光束再由第三准直器收集连接第二耦合器再次分为两束，分别通过第五准直器、第六准直器进入第二待测气室和第二参考气室后穿过光声谐振腔，调制光被气体吸收能量，由光声效应产生的声波，光声谐振腔壁上产生共振，声波信号被微音器探测，微音器将声信号转换成电信号输出；

(c)激光束再由第七准直器收集连接第三耦合器再次分为两束，分别通过第九准直器、第十准直器进入第三待测气室和第三参考气室后穿过光声谐振腔，调制光被气体吸收能量，由光声效应产生的声波，光声谐振腔壁上产生共振，声波信号被微音器探测，微音器将声信号转换成电信号输出；

(d)第一待测气室、第二待测气室、第三待测气室以及第一参考气室、第二参考气室、第三参考气室的微音器与模拟开关相连，用于控制每条光路的信号输出；模拟开关的另一端连接前置放大电路，将电流信号转化成电压信号，此信号经由锁相放大器提取，最后由数据采集系统收集谐波信号，并将其传输到计算机进行数据处理。

(e)将采集的第一待测气室与第一参考气室谐波信号做比值，可以得到待测气室气体浓度与两气室二次谐波信号比值呈线性关系，利用上述关系式可直接由第一参考气室气体浓度和两气室二次谐波信号比值求出第一待测气室浓度信息；将第二待测气室与第二参考气室谐波信号做比值，可直接由第二参考气室气体浓度和两气室二次谐波信号比值求出第二待测气室浓度信息；再将第三待测气室与第三参考气室谐波信号做比值，由第三参考气室气体浓度和两气室二次谐波信号比值求出第三待测气室浓度信息；既能实现多点气体浓度检测又可消除光纤弯曲损耗影响以及第一待测气室对第二待测气室、第一待测气室和第二待测气室对第三参考气室的气体浓度检测时前端气室造成的吸收损耗影响。

2.根据权利要求1所述的一种消除动态损耗影响的多点气体浓度的检测方法，其特征在于，步骤(a)中所述的信号发生器输出的两种波形为正弦波和锯齿波。

3.根据权利要求1所述的一种消除动态损耗影响的多点气体浓度的检测方法，其特征在于，为保证待测气室信号强度，步骤(a)～(c)中所述的第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器分光比均为99：1，即进入待测气室的光束为99％，进入参考气室的光束为1％。