[发明专利]一种具有温度补偿能力的光纤气体浓度检测方法

摘要

本发明提供一种具有温度补偿能力的光纤气体浓度检测方法，过程为一，激光器产生两个中心波长为λ1和λ2的光信号；二，光信号经光纤传输后通过分光器分成两束后，分别通过存储有参考气体的参考气室和存储有待测气体的检测气室；三，多次测量由参考气室和检测气室出射光的谱线强度；步骤四，对所述谱线强度进行线性拟合，获得两种波长单色光吸收系数的温度影响拟合系数；五，根据拟合系数，计算经过温度补偿后的气体浓度。该方法建立了光纤气体检测系统的温度补偿模型，实现了考虑温度变化因子的光纤气体检测系统，通过温度补偿的方式抑制环境温度变化给检测带来的干扰，减小由于环境温度变化引入的测量误差，提高系统的检测精度。

主权项

一种具有温度补偿能力的光纤气体浓度检测方法，其特征在于，具体过程为：步骤一，激光器产生两个中心波长为λ1和λ2的光信号，其中λ1对应待测气体的吸收峰，λ2对应参考气体的吸收峰；步骤二，光信号经光纤传输后通过分光器分成两束后，分别通过存储有参考气体的参考气室和存储有待测气体的检测气室；步骤三，重复步骤二，多次测量由参考气室和检测气室出射光的谱线强度；步骤四，利用公式(1)对所述谱线强度进行线性拟合，获得波长λ1单色光吸收系数的温度影响拟合系数a1，b1，c1，获得波长λ2单色光吸收系数的温度影响拟合系数a2，b2，c2；S＝a+bT‑1+cT‑2   (1)其中，T为气室内的环境温度；步骤五，根据拟合系数，利用公式(2)计算经过温度补偿后的气体浓度；C(T)=1[(α1-α2)Tn-1+(b1-b2)Tn-2+(c1-c2)Tn-3]∈lI(λ2)-I(λ1)I(λ2)---(2)]]>∈=Pkπγ0(T0)n]]>其中，l表示光程，n为温度系数，I(λ1)为波长λ1单色光的谐波光强，I(λ2)为波长λ2单色光的谐波光强，T0为参考温度296k，γ0为温度T0下吸收线的半高半宽，k为玻尔兹曼常量，P为待测气体的压强。