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原文传递一种基于红外吸收光谱的甲醛浓度检测方法及装置

专利名称：	一种基于红外吸收光谱的甲醛浓度检测方法及装置
摘要：	本发明公开了一种基于红外吸收光谱的甲醛浓度检测方法和装置，同时检测甲醛气体的两个红外吸收峰位置来检测甲醛对红外光的吸收情况，最终计算甲醛浓度；由于大气中气体都有自己的特征吸收峰，不会与甲醛的两个吸收峰都重合，这样就可以通过选择未被影响的吸收峰，作为检测浓度的数据，就可以大大减少其他气体的影响，提供甲醛浓度的检测精度；本发明中通过事先标定浓度电压比值系数k，并不单独设置一个参考通道，因此可以简化检测流程；本发明的基于红外吸收光谱的甲醛浓度检测装置，光源、探测器、电子元器件等组成部分的寿命长，可以延长使用时间；且装置简单易于实现。
专利类型：	发明专利
申请人：	首都师范大学
发明人：	崔海林;苏波;周庆莉
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
申请号：	CN201911345606.8
公开号：	CN111077099A
代理机构：	北京安哲思知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	蒲志凤
分类号：	G01N21/3504;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/3504
申请人地址：	100081 北京市海淀区西三环北路105号
主权项：	1.一种基于红外吸收光谱的甲醛浓度检测方法，其特征在于，包括：采用波长范围至少为3.6um到5.78um的红外光源照射待测甲醛气体；采用透过波长为3.6um的滤波片对经待测甲醛气体吸收后的红外光进行滤光，并将滤波后红外光信号转换为电压信号，作为第一信号；采用透过波长为5.78um的滤波片对经待测甲醛气体吸收后的红外光进行滤光，并将滤波后红外光信号转换为电压信号，作为第二信号；判断第一信号与第二信号之间的差值是否在设定范围内：如果在设定范围内，将第一信号或者第二信号值乘以浓度电压比K，则得到待测甲醛气体的浓度；如果不在设定范围内，将第一信号和第二信号中的较大值乘以浓度电压比值K，则得到待测甲醛气体的浓度；其中，浓度电压比值K为事先标定的甲醛浓度与对应的甲醛红外光谱电压值的比值。 2.一种基于红外吸收光谱的甲醛浓度检测装置，其特征在于，包括：红外光源、第一滤波片、第二滤波片、第一红外探测器、第二红外探测器、第一放大器、第二放大器以及信号处理器；所述红外光源产生波长范围至少为3.6um到5.78um的红外光，并照射到待测甲醛气体上；所述第一滤波片的透过波长为3.6um，用于对经待测甲醛气体吸收后的红外光进行滤光；所述第二滤波片的透过波长为5.78um um，用于对经待测甲醛气体吸收后的红外光进行滤光；所述第一红外探测器用于接收经第一滤波片滤光后的红外光谱，并将光信号转换为电压信号；所述第二红外探测器用于接收经第二滤波片滤光后的红外光谱，并将光信号转换为电压信号；所述信号处理器用于判断第一信号与第二信号之间的差值是否在设定范围内：如果在设定范围内，将第一信号或者第二信号值乘以浓度电压比K，则得到待测甲醛气体的浓度；如果不在设定范围内，将第一信号和第二信号中的较大值乘以浓度电压比值K，则得到待测甲醛气体的浓度；其中，浓度电压比值K为事先标定的甲醛浓度与对应的甲醛红外光谱电压值的比值。 3.如权利要求2所述的一种基于红外吸收光谱的甲醛浓度检测装置，其特征在于，当一个红外光源的波段不能覆盖3.6um到5.78um范围时，采用两个以上红外光源进行组合，使得组合波段至少能覆盖3.6um到5.78um范围。 4.如权利要求2或3所述的一种基于红外吸收光谱的甲醛浓度检测装置，其特征在于，所述红外光源为LED灯。 5.如权利要求2所述的一种基于红外吸收光谱的甲醛浓度检测装置，其特征在于，还包括两个放大器，分别对两个红外探测器输出的电压信号进行放大后送入信号处理器。 6.如权利要求2所述的一种基于红外吸收光谱的甲醛浓度检测装置，其特征在于，所述红外探测器采用热电偶或热电堆。 7.如权利要求2所述的一种基于红外吸收光谱的甲醛浓度检测装置，其特征在于，所述信号处理器爱用微处理单元、DSP或者FPGA实现。
所属类别：	发明专利