[发明专利]一种基于波数漂移修正的固定点波长调制气体浓度测量装置及其测量方法

摘要

本发明公开了一种基于波数漂移修正的固定点波长调制气体浓度测量装置，还公开了上述基于波数漂移修正的固定点波长调制气体浓度测量方法；本发明通过实时监测激光器出光中心波数修正气体浓度，克服了在激光器长期运行中出光中心漂移对测量的不良影响，实现了免标定固定点波长调制的准确测量；本发明方法不需要额外的参考气池标定气体浓度，更利于现场恶劣环境测量；另外本发明方法采用的谐波信号在频谱占据范围窄，利于多光谱耦合测量，便于实现多组分气体浓度同时在线测量；同时，本发明方法利用测量得到的线宽参与气体浓度的计算，无需利用光谱数据库中过多参数，消除了光谱参数、组分浓度不确定性的影响。

主权项

1.一种基于波数漂移修正的固定点波长调制气体浓度测量装置，其特征在于：依次包括信号发生模块、气体测量模块、信号接收模块以及信号处理模块；其中，信号发生模块包括函数发生器、激光控制器、分布式反馈激光器、光纤分束器和光纤准直器；气体测量模块包括光学标准具、伴热管带、测量池及包裹在测量池外的加热模块；信号接收模块由三个光电探测器组成；待测的气体通过伴热管带预热后进入通有气体的测量池，加热模块使测量池维持在设定温度；函数发生器将调制信号输入激光控制器中，激光控制器对分布式反馈激光器的输出波长、光强进行调谐，分布式反馈激光器输出的激光经光纤分束器分成三束，一束经光纤准直器准直后进入通有气体的测量池，经待测气体吸收后被光电探测器接收并转换为电信号，得到透射光强信号；一束经光学标准具后被光电探测器接收，得到标准具信号；另一束光信号直接被光电探测器接收得到背景信号，三路信号均由对应的光电探测器传输至信号处理模块进行处理。