[发明专利]用于以减小的压力相关性检测气体浓度的方法和设备

摘要

本发明涉及用于以减小的压力相关性检测气体浓度的方法和设备。本发明涉及一种方法，使对示踪气体浓度的测量对气体中的压力变化和大气压改变而言不变或至少受其影响较小。该方法不需要压力传感器，也不需要压力校准例程。此外，该方法可以适用于背景气体中存在的其他气体种类或者与所关注的目标气体交叉干扰的背景气体自身。这允许除去其他气体种类和/或背景气体的交叉干扰参数的任何压力相关性。用于准确地测量气体浓度的新方法基于将激光的波长调制幅度优化至最小压力相关性。

主权项

一种使用可调谐激光源和光检测器来检测目标气体的浓度的方法，所述激光源由dc电流和ac电流驱动并且所述光检测器与包括锁定放大器和具有程序的微处理器的电控制单元耦合，其中ac电流源包括其中调制幅度能够被所述电控制单元调整的函数发生器，所述方法包括：‑ 由激光源发射波长调制光，其中，所发射的波长范围覆盖所述目标气体的至少一个吸收线；‑ 在光已经经过所述目标气体之后，在气体混合物的各种压力下检测光的信号；以及‑ 在波长调制的基本或谐波频率下对检测器信号进行解调，并提取浓度当量信号；其中，使用调制频率f的测量频率nf，n是正整数，其特征在于以下附加步骤：‑ 根据波长调制幅度，确定所述浓度当量信号的最低压力相关性的点；以及‑ 针对为后续的气体浓度测量所选择的压力范围，将波长调制幅度的工作点调整至所确定的最低压力相关性的点，其中，所述方法还包括在最大灵敏度与最小压力相关性之间改变激光的波长调制幅度，以及其中，所确定的最低压力相关性的点对应于所述浓度当量信号在允许的压力上具有最小偏差的调制幅度。