[发明专利]基于调制光谱实现非均匀燃烧场气体参数定量测量的方法

摘要

本发明基于调制光谱技术，提供了一种实现非均匀燃烧场气体参数定量测量的方法，该方法包括波长调制光谱测量步骤、波长调制光谱拟合步骤、非均匀流场中气体参数计算步骤。其具体内容是选择在被测温度范围内线强度随温度线性变化的吸收谱线；通过实验测得透射光强信号，获得实验测得的谐波信号；以积分吸光度、高斯线宽和洛伦兹线宽为自由变量，基于最小二乘方法拟合谱线的谐波信号；计算非均匀燃烧场中的气体参数。

主权项

1.基于调制光谱实现非均匀燃烧场气体参数定量测量的方法，其实现步骤为：步骤一、波长调制光谱测量步骤；步骤二、波长调制光谱拟合步骤；步骤三、非均匀流场中气体参数计算步骤；其特征在于：步骤一的波长调制光谱测量步骤包括：(1)预估非均匀流场中气体温度的变化范围，选择具有合适低跃迁态能级的两条谱线，使得所选谱线的线强度在该温度范围内具有随温度近似线性变化的特性；(2)通过实验测量所选谱线穿过非均匀流场后的透射光强信号随时间的变化；(3)创建数值锁相放大器，解调实验测得的透射光强信号，得到两条谱线的谐波信号；步骤二的波长调制光谱拟合步骤包括：(1)计算非均匀流场中吸收谱线的积分吸光度A，高斯线宽ΔvD和洛伦兹线宽ΔvC的变化范围；(2)以积分吸光度A，高斯线宽ΔvD和洛伦兹线宽ΔvC为自变量，仿真所选谱线的透射光强信号随时间的变化；(3)创建数值锁相放大器，解调仿真的透射光强信号，得到仿真的谐波信号；(4)基于最小二乘方法拟合实验测得的谐波信号，获得两条谱线穿过非均匀流场后的积分吸光度A，高斯线宽ΔvD和洛伦兹线宽ΔvC；步骤三的非均匀流场中气体参数计算步骤包括：(1)利用线性函数拟合气体温度变化范围内所选谱线的线强度随温度的变化；(2)利用两条谱线的积分吸光度A计算非均匀流场内的气体温度和吸收分子的分压。