[发明专利]校准激光诱导荧光测量气相浓度的标定系统及方法

权利要求书

1.一种校准激光诱导荧光测量气相浓度的实时标定系统，其特征在于，包括紫外与可见光吸收以及散射测试系统、容器及其内待测物质浓度场以及平面激光诱导荧光测试系统，紫外与可见光吸收以及散射测试系统以及平面激光诱导荧光测试系统通过待测物质容器中的光路垂直相交，在两光路重叠区域内紫外与可见光的吸收与散射的测试系统和平面激光诱导荧光的测试系统之间通过同步控制器同步控制。

2.如权利要求1所述的校准激光诱导荧光测量气相浓度的实时标定系统，其特征在于，紫外与可见光吸收以及散射测试系统包括平行光发生装置、第一双色镜、第一ICCD相机以及第一CCD相机，待测物质容器的两侧分别具有相对设置的第一入射光学窗口以及第一出射光学窗口，平行光发生装置与第一双色镜分别位于待测物质容器的两侧方向，平行光发生装置发出的平行光束依次通过第一入射光学窗口以及第一出射光学窗口后照射第一双色镜，第一双色镜用于分离紫外光以及可见光，第一双色镜与第一ICCD相机以及第一CCD相机分别对应。

3.如权利要求2所述的校准激光诱导荧光测量气相浓度的实时标定系统，其特征在于，平行光发生装置与待测物质容器之间具有光扩束器，平行光发生装置发出的平行光束经光扩束器扩大后射入待测物质容器；第一双色镜与第一ICCD相机之间设有第一成像结构用于在第一ICCD相机的镜头前成像，第一双色镜与第一CCD相机之间设有第二成像结构用于在第一CCD相机的镜头前成像。

4.如权利要求3所述的校准激光诱导荧光测量气相浓度的实时标定系统，其特征在于，光扩束器包括紫外光扩束器以及可见光扩束器，平行光发生装置发出的平行光束通过第二双色镜分离为紫外平行光束以及可见平行光束，第二双色镜与紫外光扩束器之间设有紫外光反射镜用于调整紫外平行光束的光路和/或第二双色镜与可见光扩束器之间设有可见光反射镜用于调整可见平行光束的光路，紫外光扩束器以及可见光扩束器与待测物质容器之间设有第三双色镜，经紫外光扩束器扩束后的扩束紫外光以及经可见光扩束器扩束后的扩束可见光通过第三双色镜汇聚为扩束平行光。

5.如权利要求3所述的校准激光诱导荧光测量气相浓度的实时标定系统，其特征在于，第一成像结构包括第一凸透镜，第二成像结构包括第二凸透镜。

6.如权利要求3所述的校准激光诱导荧光测量气相浓度的实时标定系统，其特征在于，第一双色镜与第一成像结构之间设有用于调整探测角和消除环境光影响的第一光阑；第二双色镜与第二成像结构之间设有用于调整探测角和消除环境光影响的第二光阑。

7.如权利要求2所述的校准激光诱导荧光测量气相浓度的实时标定系统，其特征在于，第一双色镜与第一ICCD相机之间设有紫外光带通滤镜，第一双色镜与第一CCD相机之间设有可见光带通滤镜。

8.如权利要求1所述的校准激光诱导荧光测量气相浓度的实时标定系统，其特征在于，平面激光诱导荧光测试系统包括激光器，待测物质容器上具有与第一入射光学窗口呈90°的第二入射光学窗口，激光器发出的激光光束通过片光调制结构调制为片光后通过第二入射光学窗口射入待测物质容器，待测物质容器上具有与第一、第二入射光学窗口都呈90°的第二出射光学窗口，第二出射光学窗口与第二ICCD相机对应。

9.如权利要求8所述的校准激光诱导荧光测量气相浓度的实时标定系统，其特征在于，片光调制结构包括片光调制凸透镜以及片光调制凹透镜。

10.一种如权利要求1所述的校准激光诱导荧光测量气相浓度的标定方法，其特征在于，包括：

A)将待测物质充入待测物质容器中；

B)启动紫外与可见光吸收以及散射测试系统以及平面激光诱导荧光测试系统，使紫外与可见光吸收以及散射测试系统中的光束穿过待测物质，测量待测物质气液两相的浓度；同时使平面激光诱导荧光测试系统中的片光光束照射待测物质，平面激光诱导荧光测试系统中的片光光束照射待测物质时所在平面的法向量与紫外与可见光吸收以及散射测试系统中穿过待测物质的光束方向垂直，测量待测物质气相浓度；

使用在紫外与可见光吸收以及散射测试系统中的测试结果图像中与激光诱导荧光测试相同的区域的气相质量对平面激光诱导荧光测试结果的质量积分进行标定。