[发明专利]一种基于石英音叉的双光谱气体检测装置及方法

摘要

本发明公开了一种基于石英音叉的双光谱气体检测装置及方法，其特征在于，包括波长可调谐激光器、聚焦准直透镜、孔径可调光栏、样品池、透光窗片、第一音叉、进出气口、第二音叉、第一前置放大电路和第二前置放大电路、激光器控制模块、模数转换模块、数模转换模块、计算机控制单元。本发明利用石英音叉的谐振特性和压电效应，将其同时作为光信号探测器和声信号探测器，实现了一种同时获取直接吸收光谱信号和光声光谱信号的双光谱技术，通过直接吸收光谱信号反演出的气体浓度信息，为光声光谱提供校正，校正后的光声光谱和直接吸收光谱分别用于低浓度和高浓度的样品分析，能够充分利用激光光强,实现宽动态范围的气体浓度测量。

主权项

1.一种基于石英音叉的双光谱气体检测装置，其特征在于，包括波长可调谐激光器、聚焦准直透镜、孔径可调方形光栏、样品池、透光窗片、第一音叉、进出气口、第二音叉、第一前置放大电路和第二前置放大电路、激光器控制模块、模数转换模块、数模转换模块、计算机控制单元；所述计算机控制单元的信号输出端与数模转换模块连接，数模转换模块的信号输出端与激光器控制模块连接，激光器控制模块与波长可调谐激光器控制连接；所述样品池的两端分别开孔并嵌入透光窗片，样品池上设有进气口、出气口，样品池内充有待检测的气体分子，气体分子种类依据波长可调谐激光器的工作波长而定，第一音叉和第二音叉分别设置在样品池内、外；所述聚焦准直透镜、孔径可调方形光栏、样品池的两透光窗片依次设置在波长可调谐激光器的光束出射光路上，所述第一音叉和第二音叉为谐振频率相同的两个石英音叉，两者平行安置但不完全同轴，且两个音叉振臂的侧面皆与入射光束垂直；所述第一前置放大电路和第二前置放大电路的信号输入端分别与第一音叉和第二音叉连接，第一前置放大电路和第二前置放大电路的信号输出端接入模数转换模块，模数转换模块的信号输出端与计算机控制单元连接。