[发明专利]基于激光诱导等离子体光谱的定标方法和装置及测量可燃气体与氧化剂当量比的方法和装置

摘要

基于激光诱导等离子体光谱的定标方法和装置及测量可燃气体与氧化剂当量比的方法和装置，涉及定标方法和装置及测量可燃气体与氧化剂当量比的方法装置。它是为了提高现有定标方法的定标的精度、提高现有燃烧系统中燃料和氧化剂当量比的测量精度，以及提高混合燃气当量比测量的便捷度。由于等离子体荧光信号强，信噪比高，光谱仪中作为光信号接收设备的ICCD响应灵敏高，因此该方法测量精度高于其他现有当量比测量方法。该方法为非接触式测量方法，激光束和荧光信号接收设备不受空间位置限制，后期信号处理方便快捷，因此该方法可以满足实时在线测量的要求。本发明适用于基于激光诱导等离子体光谱的定标方法和装置及测量可燃气体与氧化剂当量比。

主权项

基于激光诱导等离子体光谱的定标方法，其特征是：它由以下步骤实现：步骤A、将可燃气体、氧气和氮气通入混气罐，形成混合气体，并分别控制所述可燃气体、氧气和氮气的流量；步骤B、将步骤A中形成的混合气体通入石英玻璃圆管，并使所述混合气体从石英玻璃圆管的管口流出；步骤C、采用激光器发出激光光束，并将所述激光光束聚焦到步骤B中所述管口位置，击穿管口流出的混合气体，产生等离子体，所述等离子体发出荧光信号；步骤D、将步骤C中所述等离子体发出荧光信号采用聚焦透镜聚焦到光纤的入口，该光纤将其入口入射的光信号传输到光谱仪；采用计算机分析光谱仪采集的荧光信号，获得等离子体光谱；步骤E、获取步骤D中所述等离子体光谱中的H特征峰和O特征峰，并计算所述H特征峰和O特征峰的强度比值；步骤F、改变步骤A所述的可燃气体、氧气和氮气流量和混合气体当量比M次，每次改变之后重复执行步骤A至步骤E，分别获得M个H特征峰和O特征峰的强度比值；根据获得的M+1个H特征峰和O特征峰的强度比值获得光谱强度比值和当量比的线性关系，完成基于激光诱导等离子体光谱的定标；M为大于2的整数。