[发明专利]一种自适应红外气体检测装置和方法

摘要

本发明提供一种自适应红外气体检测装置和方法，涉及红外检测技术领域。本发明包括，光源模块、开放式气室、自适应处理单元和主控单元；所述的第一光源模块和所述的第二光源模块均用于产生近红外和中红外波段的光波信号，然后输出；所述的第一开放式气室和所述的第二开放式气室用于存放待测气体，并将红外光波信号转化为电信号，然后输出；所述的第一自适应处理单元和第二自适应处理单元，用于对经过气室吸收后的信号进行自适应干扰抑制处理，然后输出；所述的主控单元，用于接收并对自适应干扰抑制处理之后的信号进行处理，并根据处理结果和“浓度‑参比值”关系曲线确定待测气体的浓度。能够精确测量复杂环境和干扰下的气体浓度。

主权项

一种自适应红外气体检测装置，包括：第一光源模块、第二光源模块、第一开放式气室、第二开放式气室、第一自适应处理单元、第二自适应处理单元、主控单元、第一驱动单元、第二驱动单元、第一放大滤波单元、第二放大滤波单元、第三放大滤波单元和第四放大滤波单元；所述的第一光源模块和所述的第二光源模块均用于产生近红外和中红外波段的光波信号，然后输出；所述的第一开放式气室和所述的第二开放式气室用于存放待测气体，吸收与待测气体吸收峰一致的光波信号，并将光波信号转化为电信号，然后输出；所述的第一自适应处理单元和第二自适应处理单元，用于对经过气室吸收后的信号进行自适应干扰抑制处理，然后输出；所述的主控单元，用于接收并对自适应干扰抑制处理之后的信号进行处理，并根据处理结果和“浓度‑参比值”关系曲线确定待测气体的浓度；所述的第一驱动单元和第二驱动单元用于接收来自于所述主控单元的驱动信号，产生用于控制光源模块的电信号；所述的第一驱动单元包括：直流信号产生模块、调制信号产生模块、加法器模块和压控恒流模块；所述的直流信号产生模块产生直流信号，所述的调制信号产生模块产生调制信号，所述的加法器模块接收所述的直流信号产生模块和调制信号产生模块产生的电信号，将两信号相加，并输出；所述的压控恒流模块与加法器模块电连接；所述的第二驱动单元包括直流信号产生模块和压控恒流模块，所述的直流信号产生模块接收来自主控单元的电信号，产生直流信号，并输出；所述的压控恒流模块与所述的直流信号产生模块电连接，用于控制电流的强度，并输出；所述的第一放大滤波单元、第二放大滤波单元、第三放大滤波单元和第四放大滤波单元结构相同，均包括前置放大模块、滤波模块、主放大模块；所述的前置放大模块与所述的滤波模块电连接，所述的滤波模块和所述的主放大模块电连接，用于对所述开放性气室输出的电信号进行滤波和放大；其特征在于，所述的第一开放式气室和第二开放式气室均具有一个探测器，所述的探测器上均具有两个敏感窗口，其中一个敏感窗口的响应波长对应待测气体的吸收峰，另一个敏感窗口的响应波长偏离待测气体的吸收峰。