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原文传递 一种探测器精确测量硫化氢气体浓度的方法
专利名称: 一种探测器精确测量硫化氢气体浓度的方法
摘要: 本发明涉及一种双波长窄脉宽精确测量硫化氢气体浓度的方法,包括如下步骤:一束泵浦光入射至第一谐振腔,形成第一检测激光;另一束泵浦光入射至第二谐振腔,形成第二检测激光;第一、第二检测激光直接传输到样品池(22),在所述样品池(22)内多次反射后,从所述样品池(22)的光出射口(23)射出,经可调会聚透镜(24)会聚到探测器(25)中,所述探测器(25)把接收的光信号转化为电信号传递给数据采集卡(26),计算机(27)从所述数据采集卡(26)读取数据,通过分析计算获得精确的气体浓度值N。本发明通过采用双波长进行测量,相互作为参考标准进行脉宽校对,获得了精确的测量结果,满足了高精度下硫化氢气体的检测。
专利类型: 发明专利
国家地区组织代码: 黑龙江;23
申请人: 黑龙江工程学院
发明人: 李林军;白云峰;杨玉强;周龙;申英杰
专利状态: 有效
发布日期: 2019-01-01T00:00:00+0800
申请号: CN201810320898.9
公开号: CN108872099A
代理机构: 北京睿驰通程知识产权代理事务所(普通合伙) 11604
代理人: 张文平
分类号: G01N21/31(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/31
申请人地址: 150050 黑龙江省哈尔滨市道外区东直路234号
主权项: 1.一种双波长窄脉宽精确测量硫化氢气体浓度的方法,其特征在于包括如下步骤:谱线宽度为0.1nm的光纤激光器(1)输出1064nm线偏振激光,经1064nm半反半透镜(2)分成两束泵浦光;一束泵浦光入射至第一谐振腔,所述第一谐振腔包括第一反射镜(4)、第二反射镜(9)、第三反射镜(3)和第四反射镜(10),入射光经第一反射镜(4)传输给第一晶体(8);通过调节温度控制器使所述第一晶体(8)产生2636nm闲频光、1784nm信号光;所述2636nm闲频光、1784nm信号光和1064nm泵浦光在所述第一谐振腔振荡;所述第一谐振腔内还包括第一光隔离器(5)、第一1/2波片(6)、第一法布里‑珀罗标准具(7),所述第一光隔离器(5)控制光的传输方向,所述第一1/2波片(6)控制泵浦光1064nm激光的偏振方向,所述第一法布里‑珀罗标准具(7)控制2636nm闲频光的谱线宽度为0.0001nm,所述2636nm闲频光从第二反射镜(9)射出,形成第一检测激光;所述第一检测激光直接传输到样品池(22)的第一入射口(11),在所述样品池(22)内多次反射后,从所述样品池(22)的光出射口(23)射出,经可调会聚透镜(24)会聚到探测器(25)中,所述探测器(25)把接收的光信号转化为电信号传递给数据采集卡(26),计算机(27)从所述数据采集卡(26)读取数据,利用如下公式对H2S气体浓度进行计算获得H2S气体浓度N1,公式中σ1为待测H2S气体在波长为2636nm激光下的吸收截面,A(λ1)为第一干扰因子,B(L1)为第二干扰因子,I0(λ1)为入射光强,I(λ1)为出射光强,L1为激光在样品池中的光程;另一束泵浦光经半反半透镜(2)反射到1064nm全反镜(12)后,入射至第二谐振腔,所述第二谐振腔包括第五反射镜(13)、第六反射镜(19)、第七反射镜(14)和第八反射镜(20),入射光经第五反射镜(13)传输给第二晶体(16);通过调节温度控制器使所述第二晶体(16)产生1575nm闲频光、3728nm信号光;所述1575nm闲频光、3728nm信号光和1064nm泵浦光在所述第二谐振腔振荡;所述第二谐振腔内还包括第二光隔离器(15)、第二1/2波片(17)、第二法布里‑珀罗标准具(18),所述第二光隔离器(15)控制光的传输方向,所述第二1/2波片(17)控制泵浦光1064nm激光的偏振方向,所述第二法布里‑珀罗标准具(18)控制1575nm闲频光的谱线宽度为0.0001nm,所述1575nm闲频光从所述第六反射镜(19)射出,形成第二检测激光;所述第二检测激光直接传输到样品池(22)的第二入射口(21),在所述样品池(22)内多次反射后,从所述样品池(22)的光出射口(23)射出,经可调会聚透镜(24)会聚到探测器(25)中,所述探测器(25)把接收的光信号转化为电信号传递给数据采集卡(26),计算机(27)从所述数据采集卡(26)读取数据,利用如下公式对H2S气体浓度进行计算获得H2S气体浓度N2,公式中σ2为待测H2S气体在波长为1575nm激光下的吸收截面,A(λ2)为第一干扰因子,B(L2)为第二干扰因子,I0(λ2)为入射光强,I(λ2)为出射光强,L2为激光在样品池中的光程;所述计算机(26)通过分析计算第一检测激光的测量值N1和第二检测激光的测量值N2,获得精确的气体浓度值N。
所属类别: 发明专利
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