专利名称: |
一种多程气体吸收池有效程长与气体浓度同时测量方法 |
摘要: |
本发明提供一种多程气体吸收池有效程长与气体浓度同时测量方法,涉及吸收光谱检测技术领域。具体包括以下步骤:可调谐激光激光输出光束进入到多程气体吸收池,气体吸收池内充入待测气体;对激光器输出波长进行调谐,测量入射光强和出射光强,得到气体吸收光谱;利用谱线吸收线型与压强的关系,调节气体池内的压强,得到不同压强下的气体吸收谱线。本发明可以同时测量不同压强下气体吸收池的有效程长和气体池内的气体浓度,无需在测量前对气体吸收池有效程长做校准,避免了样气浓度误差对测量结果的影响,准确度高,同时本发明系统结构简单,易于搭建调节,操作方便。 |
专利类型: |
发明专利 |
国家地区组织代码: |
安徽;34 |
申请人: |
安徽大学 |
发明人: |
周胜;张磊;李劲松;俞本立 |
专利状态: |
有效 |
申请号: |
CN201810833856.5 |
公开号: |
CN109115720A |
代理机构: |
合肥汇融专利代理有限公司 34141 |
代理人: |
赵宗海 |
分类号: |
G01N21/39(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N21 |
申请人地址: |
230000 安徽省合肥市九龙路111号 |
主权项: |
1.一种多程气体吸收池有效程长与气体浓度同时测量方法,其特征在于,包括以下步骤:第一步:将激光(6)入射到装有高反射率腔镜的气体吸收池(8)内,从气体吸收池(8)透射出来的激光(6)聚集到红外探测器(10)上,红外探测器(10)将光信号转化成电信号,由数据采集卡(5)记录并输入到数据处理系统(2)中进行处理及存储,得到输出信号;第二步:调谐激光(6)的波长,得到不同频率的激光(6),数据采集卡(5)记录各频率ν下的入射光强,计算得到各频率ν下的出射光强I(ν)=I0(ν)exp[‑α(ν)L],其中L是光学吸收长度,α(ν)是吸收系数,吸收系数α(ν)和积分吸收截面S(T)还有吸收截面σ(ν)和浓度N的关系为:其中是归一化的分子吸收谱线线型,满足:它与吸收气体的浓度N和压强P相关,积分吸收截面S(T)的值通过HITRAN红外光谱数据库获得;第三步:入射光强和出射光强通过红外探测器(10)或者光谱仪测得,通过压强控制系统控制气体吸收池(8)内的压强,在这过程中,吸收气体的浓度N保持不变,得到如下一系列方程组:第四步:为了准确提取出探测信号中包含的吸收程长L和气体浓度N的信息,利用多元非线性回归算法,构造目标函数:当目标函数u取最小值时,此时的N和L为方程组的最优解,即可得到有效程长L和气体浓度N的值。 |
所属类别: |
发明专利 |