气体分析仪系统的制作方法

专利名称：：气体分析仪系统的制作方法气体分析仪系统
背景技术：
：矿物燃料燃烧场所排放的气体，诸如燃煤设施和城市固体垃圾焚烧炉产生的烟气，通常包括多种类型的气体。例如，烟囱的排放物会包括诸如C02、N02、S02等等之类的气体。由于这些有害排放物可能会造成环境危害，许多国家规定了不同类型的废气的排放。相应地，许多产生或可能会产生有害气体排放物的场所需要使用多种气体分析仪系统来确保它所释放的气体的浓度符合相关规定。为了检测所存在的多种类型的气体，一个场所可能需要操作多个独立的现有的气体分析仪系统和/或测量工作台。例如，一个场所可能需要操作第一气体分析仪系统来检测第一种类型的气体，操作第二分析仪系统来检测第二种类型的气体，等等。这样的仪器会将多种复杂的分析技术，包括电化电池、化学发光光谱、火焰离子、气体过滤相关法(GFC)、非分散红外线法(NDIR)或者紫外(UV)光谱，等等，综合到一个单个的气体分析仪单元来检测一种或多种类型的气体。一个烟释放的不同类型气体中的每一种气体具有唯一的吸光特性。例如，每种类型的气体可以吸收不同的光学频率。所述唯一的吸光特性使对应的气体分析仪系统能够识别出在样本气体中是否存在特定类型的气体。一个场所需要操作多个独立的现有的气体分析仪系统和/或测量工作台来检测所存在的多种关注的气体。各现有的气体分析仪系统通常需要它自己的一组操作程序、校准程序等来采集精确的数据。识别在未知样本气体中所存在的气体类型的一种方法是应用比耳定律。总体而言，比耳定律定义光的吸收程度和所述光通过的物质的属性之间的相关关系。换句话说，如上文提到的，不同的物质吸收不同频率的光能。基于光能穿过样本气体的通过情况和接下来对所述样本气体吸收的光能的频率进行的测量，可以确定在所述样本气体中存在的是什么类型的气体。例如，样本的吸收量可以表明该种气体的浓度。现有技术的气体分析仪系统包括产生用于通过样本气体的光信号的光源。这样的现有的分析仪可以包括一个所谓的滤光片轮和一个所谓的斩光轮(chopperwheel)。所述滤光片轮和所述斩光轮都被放置在所述光信号的路径上。所述滤光片轮可以包括多个不同的滤光片，每个滤光片只让光能的单个窄频带通过。根据哪个滤光片放置在所述光信号的路径上，就可以得知什么频带的光正通过所述样本。光检测仪测量有多少光能通过所述样本。所述斩光轮包括由多个挡光的不透明区域隔开的多个窗口或者开口(cut-out)。如前所述，所述斩光轮也放置在所述光信号的路径中，使得所述斩光轮的位置决定(dictate)任意一种光能通过所述样本气体或者被不透明区域挡住。随着斩光轮的旋转，它阻挡或者使特定频带的光能通过所述样本到检测仪。在操作期间，现有技术的气体分析仪系统通过将所述滤光片轮设定在一个位置，使得所述光信号通过所述光轮中一个选定的滤光片，来产生调制的光。当所选的滤8光片在这样的一个位置时，如上所述，一个控制器旋转所述斩光轮，来重复阻挡和使所述光信号通过所述样本气体。使用斩光轮的结果是，根据所述滤光片轮的哪个滤光片被选成“斩断”或者被调制，来调制光能的单个频带。相应地，控制器可以用具有一个斩光轮和一个滤光片轮的两轮组件来产生一个调制的光信号。
发明内容第一部分由于工业化程度的递增和对空气污染在世界范围内的影响的担忧，诸如发电厂和焚烧炉之类的排放源处安装持续的排放监控系统(CEMS)的需要逐渐增加。分析和检测样本气体中存在的多种不同类型的气体的常规方法有很多缺陷。例如，如上所述，可能需要一个场所操作多个独立的常规的气体分析仪系统和/或测量工作台来检测在样本烟气中存在的多种气体。各个常规的气体分析仪系统通常需要它自己的操作程序、校准程序等等来产生并且采集所关注的不同类型的气体的精确数据。在某些情况下，现有技术的“多气体”分析仪系统能够测量一种以上的气体成份。这样的仪器通常将包括电化电池、化学发光光谱、火焰离子、气体过滤相关法(GFC)、非分散红外线法(NDIR)或者紫外(UV)光谱的多种分析技术组合到单个的气体分析仪单元。虽然许多的这些系统现在都还在使用，但它们受成本、可靠性、维修和性能的领域内的限制。本发明的实施例包括一个独特的有用的系统，配置来检测所存在的不同类型的气体。例如，本发明某些实施例包括多成份分析仪，使用单个分析工作台来测量多样性的污染物，包括，但不是必须限制为NO、N02、CO、C02、S02、HF、HC1、N20、碳氢化合物等等。更特别是，本发明的一个示例系统包括光源、检测仪和分析仪。所述光源产生一个光信号。所述检测仪测量所述光信号通过样本气体后的光信号强度。当在样本气体中存在不同气体的时候，这些不同气体吸收相同和/或不同频带的光能。所述分析仪使用所述检测仪采集的吸收数据来计算在所述样本气体中存在多种类型气体中哪些气体。由于吸光率干扰，所述样本中存在的两种或者多种气体可能会吸收所述调制光信号的共同频带中的光能量。这样使检测所述样本中存在哪些类型气体的任务变复杂。从而，仅仅知道一个气体样本吸收一个给定频率或频带的光能不足以来确定所述样本中有哪种特定类型的气体。为了区分不同的气体，所述分析仪测量多个频带光能的吸收情况，其中预期一种或多种气体吸收光能。根据不同光学频带中有多少光能量被吸收，即使在一种或者多种不同气体之间刚好在同样的频带处有吸光率干扰时，根据本发明的实施例的所述气体分析仪系统也可以识别出在一个样本中不同类型气体的浓度。例如，假设在所述样本气体中的两种或多种气体可以吸收相同频带的光能。为了考虑在相同频带处的吸光率干扰，所述分析仪测量所述样本气体在不同光频带吸收所述光信号的吸光率。基于在不同频带测量的光吸光率，所述分析仪能够考虑吸光率干扰并能够检测出所述样本中所存在的多种类型气体的浓度。在一个实施例中，测量所述光信号的吸收包括在不同频带对所述样本气体的吸光率实施一系列的测量。所述一系列测量可以包括，对所述光信号在第一频带进行吸光率测量，之后在对所述光信号第二频带进行吸光率测量，之后对所述光信号在第三频带进行吸光率测量，以此类推。在一个实施例中，所述分析仪启动所述一系列测量的循环应用，以顺次的方式重复地测量所述样本气体在所述不同频带的吸光率。作为一个非限制性的例子，所述分析仪通过启动滤光片轮组件的转动，将所述滤光片组件的滤光片与所述光信号的路径对齐，以过滤在不同频带的所述光信号，实施所述的一系列的测量。所述滤光片组件的转动可以包括，转动所述滤光片轮，以及将所述滤光片组件的第一滤光片与所述光信号的路径对齐来测量所述光信号由所述样本气体在所述第一频带吸收的吸光率，接着将所述滤光片组件的第二滤光片与所述光信号的路径对齐来测量所述光信号由所述样本气体在所述第二频带吸收的吸光率，接着将所述滤光片组件的第三滤光片与所述光信号的路径对齐来测量所述光信号由所述样本气体在所述第三频带吸收的吸光率，以此类推。请注意，在一个实施例中，以这样的方式转动滤光片轮，产生作为调制的光信号的所述光信号，通过所述样本气体。为了检测所述样本气体中多种类型气体的浓度，所述分析仪使用在多个频带测量的吸收所述光信号的吸光率测量值，诸如使用在第一频带和第二频带的吸光率测量值，计算所述样本气体中的第一种气体的浓度。所述分析仪还可以使用在所述第一频带和所述第二频带的吸收所述光信号的吸光率，来计算所述样本气体中所存在的第二种气体的浓度。在一个实施例中，所述分析仪使用所述不同的频带来检测所述不同类型气体的浓度。例如，所述分析仪使用在第一频带的吸收测量值来检测所述样本气体中的第一种类型气体的浓度。所述分析仪使用在所述多个频带中的第二频带的吸收测量值来检测所述样本气体中的第二种类型气体的浓度。在进一步的实施例中，可以将所述分析仪配置为，在多个吸光率测量值采集周期，在所述多个频带，重复测量所述光信号被所述样本气体吸收的吸光率。例如，所述分析仪经过多个采集周期重复采集一系列的吸光率测量数据。在经过多个周期所测量的不同频带的吸光率的基础上，所述分析仪通过逐次逼近法检测所述样本气体中的多种类型气体的浓度。更具体而言，在一个实施例中，在第一测量周期，所述分析仪测量所述样本气体在所述第一频带和第二频带吸收所述光信号的吸光率。在所述第一测量周期之后，所述分析仪在第二周期测量被所述样本气体在所述第一频带和第二频带吸收的所述光信号的吸光率。所述分析仪至少部分基于在所述第二周期获得的所述第一频带的吸光率测量值和在所述第一周期获得的所述第二频带的吸光率测量值，计算所述样本气体中所述第一种类型气体的浓度。所述分析仪至少部分基于在所述第二周期获得的所述第二频带的吸光率测量值和在所述第一周期获得的所述第一频带的吸光率测量值，计算所述样本气体中所述第二种类型气体的浓度。第二部分现有技术中产生调制的光信号的方法具有一些缺陷。例如，因为现有技术的前述的两轮组件具有许多运动部件，它容易产生故障。特别是，由于这样的一种组件包括彼此独立操作的一个滤光片轮和一个斩光轮，从而，需要将驱动控制逻辑和马达分开。本发明的实施例包括一种独特的方法来产生调制的光信号并采集数据以检测样本腔室中所存在的多种类型的物质。更具体而言，在一个实施例中，气体分析仪系统包括光源、滤光片、控制器和分析仪。所述光源产生一个光信号。所述滤光片组件包括过滤所述光信号的不同滤光片。所述控制器被配置为，在所述光信号路径上选择按顺序使用所述多个不同的滤光片中的每个滤光片，以调制所述光信号。所述光学分析仪分析通过样本的所述调制的光学信号来检测在所述样本中存在哪一种或者哪些类型的物质。作为一个非限制性的例子，所述物质可以包括所述样本中所存在的不同类型气体、液体或者固体。除了具有检测所述样本中存在的多种类型气体的能力之外，本发明所描述的示例分析仪系统可以在所述调制光信号在不同的光能处有多少被所述样本吸收的基础上，确定所述样本中存在的多种气体的浓度。可能由于干扰，所述样本中所存在的两种或多种不同类型气体可能会吸收所述调制的光信号的共同频带的光能。这样使得检测所述样本中存在哪些类型的气体的任务变得复杂。从而，仅知道气体样本吸收单个频率的光能不足以来确定所述样本中有哪种气体。为了辨别不同的气体，所述滤光片组件可以包括测量光能吸收程度的多个滤光片。即使是在所述气体中刚好有吸光率干扰时，根据本发明实施例的所述气体分析仪系统可以根据不同光频带中有多少能量被吸收，识别出在一个样本中不同类型气体的浓度。在另一个实施例中，所述滤光片组件可以是包括不同滤光片的滤光片轮，每个滤光片由阻挡所述光信号通过所述样本的不透明分割部隔开。当被放置在所述光信号的路径上时，所述控制器可以启动所述滤光片轮的转动，以产生具有不同光能量频带的调制的信号。例如，根据本发明的实施例的滤光片轮可以包括第一滤光片、第二滤光片、第三滤光片等等。根据前面描述的实施例，在每个滤光片对之间，有一个阻挡所述光能的不透明区域。每个滤光片使不同频带的光能通过。可以配置所述控制器来使所述光轮转动到多个接续位置中的每个位置以产生调制的光信号，所述多个接续位置包括第一位置、第二位置、第三位置、第四位置、第五位置寸寸。当在所述第一位置时，所述第一滤光片放置在所述光信号路径上，使所述光信号能够穿过所述第一滤光片和所述样本到所述分析仪。当在所述第二位置时，所述滤光片轮的不透明区域放置在所述光信号路径上，阻挡所述光信号通过所述样本。当在所述第三位置时，所述第二滤光片放置在所述光信号路径上，使所述光信号能够穿过所述第二滤光片和所述样本到所述分析仪。当在第四位置时，所述滤光片轮的另一个不透明区域放置在所述光信号的路径上，阻挡所述光信号通过所述样本。当在第五位置时，所述第三滤光片放置在所述光信号的路径上，使所述光信号11能够穿过所述第一滤光片和所述样本到所述分析仪。如此处所讨论的，按顺序将所述滤光片轮设置在这些位置处，产生所述调制的光信号，用于通过所述样本的来检测所存在的不同气体。可以为所述滤光片轮上任意数目的滤光片重复这个过程，使得所述控制器基于将不同的滤光片定位于所述光信号的路径来产生所述调制光信号。当每个不同的滤光片按顺序放置在所述光路上时，所述分析仪采集其频带的吸光信息。从一个滤光片转移到另一个滤光片作为调制所述光信号的一种方法。如本发明所描述的调制所述光学信号，使所述分析仪能够以与现有技术的包括一个斩光轮的两轮组件不同的方式采集吸光数据。例如，现有技术的两轮组件在使用所述斩光轮的基础上对滤光片组件的单个滤光片的光信号重复采样。与现有技术中的两轮组件不同的是，本发明实施例能够经由调制以连续的方式更有效地连续采集吸收数据，而不用斩光轮。本发明技术非常适用于那些支持检测气体样本中多种不同类型的气体的应用。但是，应当注意的是，本发明的配置不局限于这样的应用，从而，本发明的配置及其变异(deviation)也非常适合在其它环境中使用。请注意，本发明所描述的每个不同的特征、技术、配置等等，可以单独执行或者结合起来执行。相应地，可以以不同的方式实施和察看本发明。另外，请注意，本发明的
发明内容部分，不是在说明每个实施例和/或本说明书或者所主张的发明的增加新颖性的方面。这部分仅提供对不同实施例的初步讨论及在现有技术之上具有新颖性的对应点。对于本发明的附加细节和/或可能的观点或者变化，读者可以参考下文进一步描述的本发明的具体实施例部分和对应的附图。本发明前述的及其它目的、特征和优点，通过以下结合附图和优选实施例的更多具体描述会显而易见，在附图中，不同视图中同样的参考标号指的是相同的部分。所述附图并非必须成比例，而重点在于说明实施例、原理和概念。图1是根据本发明实施例的分析仪系统的示例图。图2是图示根据本发明实施例的滤光片组件的示例图。图3是图示根据本发明实施例所检测的不同频带的光强度的示例图。图4是图示根据本发明实施例所采集的样本数据的示例图。图5是图示在一个波长范围内与一氧化碳相关的能量吸收示例图。图6是图示在一个波长范围内与二氧化碳相关的能量吸收示例图。图7是图示假设的多种不同气体样本在不同波长处的能量吸收示例图。图8是配置有处理器和相关的存储器来执行根据本发明的实施例的不同方法的计算机系统示例方块图。图9和图10是图示根据本发明实施例的方法的示例流程图。图11是图示根据本发明实施例经过多个周期所采集的样本数据的示例图。图12A、12B和12C是图示根据本发明实施例基于从多个周期采集的数据产生不同目标气体的浓度值的示例图。图13是图示根据本发明实施例用于实施干扰校正的示例系数值的表格。图14-17是图示根据本发明的实施例确定样本中的一种或多种目标气体的浓度的方法的示例流程图。图18是图示根据本发明的实施例在样本气体分析仪中所用的不同滤光片的示例表。具体实施例方式现在，更具体地说，图1是根据本发明实施例的分析仪系统100的示例图。如图所示，分析仪系统100包括用户108、光源110、光信号115、滤光片组件120、调制的光信号125、腔室129、检测仪组件135、贮存器180、样本数据处理器142和显示屏130。滤光片组件120包括多个滤光片122，诸如滤光片122-1、滤光片122-2、滤光片122-3、滤光片122-4、滤光片122-5、滤光片122-6、滤光片122-7、滤光片122-8、滤光片122-9、滤光片122-10，等等。腔室129包括入口127、出口128和反射镜131-1和131-2。显示屏130显示供用户108察看的报告145。检测仪组件135包括检测仪136和监控电路137。一般而言，当样本126从入口127穿过腔室129到出口128时，分析仪系统100分析样本126的吸收特性。分析仪系统100使调制的光信号125通过样本126以识别出诸如H20(水)、CO(—氧化碳)、C02(二氧化碳)、NO(氧化氮)、N02(二氧化氮)、S02(二氧化硫)、N20(一氧化二氮)、CH4(甲烷)、HC(碳氢化合物)等等之类的多种不同的目标气体的存在和/或浓度。基于一个非限制性的例子，可以将腔室128的入口127配置为从一个烟囱接收气体样本126。在这样的实施例中，分析仪系统100用一种应用非分散红外(NDIR)吸收光谱的独特方法来测量样本126中的燃烧副产品。根据一个实施例，分析样本126的基础是使用Beer-Lambert定律。如前面所提到的，这个定律定义的是所关注气体的浓度和其吸收的能量的量之间的关系。通过这种技术，气体分析仪140基于样本126中的混合物吸收特定波长的红外能量的能力，确定样本126中诸如个别(individual)污染物之类的物质的存在和/或其浓度。在操作时，光源110产生光信号115。在一个实施例中，以非限制性的示例方式，所述光源产生诸如光波长度宽度范围在1.5和9.5微米之间的宽范围的红外光谱的光信号115。光源115可以是一个诸如半导体装置、加热到几百摄氏度的灼热金属丝等等之类的装置。在一个实施例中，光检测仪136是一个热释电(pyroelectric)检测仪装置，诸如，Selex的5482型号检测仪(SELEXS&AS，POBox217,MillbrookIndustrialEstate,Southampton,Hampshire,UK)。根据另一个实施例，所述检测仪装置是一个硒化铅装置，诸如SensArray检测仪，零件编号为SA-432-386T(可以从Burlington，MA01803的SensArrayInfrared得到)。如其名称所暗示的，滤光片控制器155改变多个滤光片122中的哪个滤光片与光信号115的路径对齐，使光信号115的有限频带通过样本126到检测仪136。滤光片控制器155通过将滤光片组件120转动到多个连续位置中的每个位置来产生调制的光信号125，在所述多个连续的位置处，滤光片122使所述光能的不同频带通过样本126。作为一个例子，滤光片组件120可以是响应于滤光片控制器155输入进行转动的滤光片轮。更具体而言，滤光片控制器155转动滤光片组件120，使得滤光片组件120的滤光片122-1在开始时位于光信号115的路径上。当在这样的一个位置时，滤光片122-1吸收光信号115中的某些频率，然后使所述光信号115的其它频率通过到腔室129的样本126中。随着滤光片组件120进一步转动，滤光片122-1运动到光信号115的路径外面。滤光片组件120在滤光片122-1和滤光片122-2之间的不透明分割部会暂时阻挡光信号115，使得基本上很少或者没有光能通过腔室129的样本126到检测仪136。滤光片控制器155继续转动滤光片组件120，使得滤光片122-2与光信号115的路径对齐。当在这样的一个位置时，滤光片122-2吸收光信号115中的某些频率，并使光信号115的其它频率通过到腔室129中的样本126。随着滤光片组件120进一步转动，滤光片122-2运动到光信号115的路径之外。滤光片组件120在滤光片122-2和滤光片122-3之间的不透明分割部会暂时阻挡光信号115，使得基本上很少或者没有光能通过腔室129中的样本126。滤光片控制器155继续转动滤光片组件120，使得滤光片组件120的滤光片122-3位于光信号115的路径上。当在这样的一个位置时，滤光片122-3吸收光信号115中的某些频率，而使光信号115中的其它频率通过到腔室129中的样本126。在随着时间变化重复上述一系列的阻挡和过滤光信号115的不同部分的基础上，分析仪系统100通过将光信号115的不同频带进行复用产生调制的光信号125，通过所述样本。每个滤光片122可以使光能的一个或多个频带或者频段(channel)通过并到达光检测仪136。如前所述，分析仪系统100使(多频率)调制的光信号125通过样本126。分析仪140根据所述样本吸收的不同光能带的能量的量，检测在腔室126中存在的气体类型，以及检测所检测到的气体的浓度。在一个非限制性的例子中，滤光片控制器155可以以一定的速度，诸如每秒30转的转速，启动滤光片组件120的旋转。在这样的一个实施例中，假设在滤光片组件120上有12个滤光片，检测仪136和采样电路137每秒采集360个光强样本，或者每秒对每个滤光片采集30个光强样本。转动滤光片组件120以采集数据的速度可以根据诸如滤光片组件120中有多少滤光片、检测仪136获取读数的能力等等之类的因素进行变化。腔室129可以包括反射镜131-1和反射镜131-2，用于在调制的光信号125通过样本126的时候，增加调制的光信号125的光路径长度。在腔室129中增加调制的光信号125的有效光路径长度，使得当腔室129中刚好存在一种目标气体时，能够更多地吸收调制的光信号125。这样结果是，更精确地判断气体的类型、灵敏度更高和/或气体浓度的读数更精确。在通过腔室129之后，没有被样本126吸收的调制光信号132的部分会照射到检14测仪组件136。作为一个非限制性的例子，诸如检测仪136的输出电压之类的输出信号305，根据光信号132中的能量的多少进行变化。监控电路137可以包括一个测量所接收的光信号132的光强的放大器和A/D电路(例如，模数转换电路)。例如，监控电路137对检测仪136的光强进行采样，产生样本数据138。例如，检测仪组件135然后将与光信号132相关联的光强读数作为样本数据138存储到贮存器180。作为一个非限制性的例子，诸如检测仪136的输出电压之类的输出信号305，根据光信号132中具有的能量的多少来进行变化。监控电路137可以包括一个测量所接收的光信号132的光强的放大器和A/D电路(例如，模数转换电路)。在一个示例的实施例中，如图3所示，检测仪组件135可以被配置为检测与光信号132相关联的峰值和谷值。如本说明书下文进一步讨论的，峰值和谷值提供所述光能在不同频带被样本126吸收的量的多少的相对测量。分析仪140的样本数据处理器142处理诸如在不同频带的峰值和谷值信息之类的样本数据138，以识别存在于腔室129中的气体的类型以及这些气体的浓度，如果有这些气体的话。通过显示屏130上的报告145，分析仪140可以显示样本126中的不同类型气体和它们的浓度，供用户108察看。按照顺序采集不同频带的数据的优点在于，能够更精确地检测腔室126中存在的快速运动的气体。例如，现有的方法包括在一个光信号的路径上设置一个滤光片，并如上所述用一个所谓的斩光轮斩掉所述频率的光。在这样的一个实施例中，可能不能检测到特定类型的快速运动的气体，因为当在采样腔室中存在快速通过的气体时，常规的分析仪还没有对其适当的频带进行采样。本发明的实施例是按顺序从不同的频带采集数据。在这些实施例中，分析仪140更可能检测到腔室129中快速通过的气体，因为所述频带的变化比较频繁。图2是一个根据本发明的实施例用于过滤光信号115并产生调制的光信号125的滤光片组件120的示例的示意图。如图所示，滤光片组件120包括含有参考滤光片122-1、参考滤光片122-2、滤光片122-3、滤光片122-4、滤光片122-5、滤光片122-6、滤光片122-7、滤光片122-8、滤光片122-9、滤光片122-10、滤光片122-11和滤光片122-12的多个滤光片122。诸如不透明区域220-1、不透明区域220-2、不透明区域220-3，等等之类的不透明区域220阻挡光能通过样本126。请注意，使用12个滤光片仅是为了示例，滤光片组件120可以包括任何实际数目的滤光片。可以选择滤光片122中的每个滤光片，使分析仪140可以识别出在通过腔室129的样本126中存在哪些类型的目标类型气体，如果有这些气体的话。如前所述，目标气体可以包括诸如压0(水)、CO(—氧化碳)、C02(二氧化碳)、NO(氧化氮)、N02(:氧化氮)、S02(二氧化硫)、N20(—氧化二氮)、CH4(甲烷)、HC(碳氢化合物)，等等之类的气体。作为一个非限制性的例子，滤光片122可以被配置如下可以配置参考滤光片122-1和参考滤光片122-2中的每一个为具有大约3.731微米+/-2%的中心波长。滤光片122-1可以具有0.08微米+/-15%的半峰全宽(FWHM)和大约2680厘米—VAl^的中心波数(CWN)。当然，这些仅仅是例子，实际的滤光片可以根据各应用进行变化。假设滤光片122-1的中心波长为3.731微米，当将滤光片122_1定位于光信号115的路径上时，滤光片122-1会使中心在大约3.731微米的波长带或者波长范围的能量通过。在一个实施例中，选择滤光片122-1的中心频率值，诸如3.731微米，使得滤光片让没有被任何一种目标气体吸收的一个范围内的光能波长通过。使用这样的参考频段(channel)(即，滤光片122-1和122-2)作为一种方法来校正与分析仪系统100中的其它频段相关的漂移(drift)。漂移例如可能是由于诸如随着时间变化光信号115所产生的光信号115的光强的变化、随着时间变化检测仪以及其检测光信号132的能力的变化等等之类的因素造成的。如果被用于校正漂移，分析仪系统100所产生的读数通常会更精确。在采样序列中，一个接着一个地放置参考滤光片122-1和122-2，使分析仪系统100能够获得更精确的参考读数，因为第一参考滤光片122-1为用滤光片122-2获得后续读数建立了一个好的预采样本。可以配置滤光片122-3为具有大约在2.594微米的中心波长。滤光片122-2也可以具有0.07微米+/-15%的半峰全宽(FWHM)和大约3855厘米—V/^-l%的中心波数(CWN)。假设滤光片122-3的中心波长为2.594微米，当将滤光片122_3定位于光信号115的路径上时，滤光片122-3使波长中心在大约2.594微米处的波长带或者波长范围的能量穿过。当样本126中存在H20(水)时，这个频带至少部分由H20(水)吸收。样本126中可能会存在的吸收这个波长范围的能量的其它气体包括CO(—氧化碳)、C02(二氧化碳)和风0(—氧化二氮)。可以配置滤光片122-4为具有大约4.630微米的中心波长。滤光片122_4也可以具有0.1微米+/-15%的半峰全宽(FWHM)和大约2160厘米的中心波数(CWN)。假设滤光片122-4的中心波长为4.630微米，当将滤光片122_4定位于光信号115的路径上时，滤光片122-4使中心在大约4.630微米处的波长带或者波长范围的能量通过。当样本126中存在CO(—氧化碳)时，这个频带至少部分由CO(—氧化碳)吸收。样本126中可能会存在的吸收这个波长范围的能量的其它气体包括H20(水)和n2O(一氧化二氮)。可以配置滤光片122-5为具有大约4.843微米的中心波长。滤光片122_5也可以具有0.1微米+/-15%的半峰全宽(FWHM)和大约2065厘米—V/^-l%的中心波数(CWN)。假设滤光片122-5的中心波长为4.843微米，当将滤光片122_5定位于光信号115的路径上时，滤光片122-5使波长中心在大约4.843微米处的波长带或者范围的能量通过。当样本126中存在C02(二氧化碳)时，这个频带至少部分由C02(二氧化碳)吸收。样本126中可能会存在的吸收这个波长范围的能量的其它气体包括C0(—氧化碳)、NO(氧化氮)和S02(二氧化硫)。可以配置滤光片122-6为具有大约5.25微米的中心波长。滤光片122-6也可以具有0.1微米+/-15%的半峰全宽(FWHM)和大约1908厘米—V/^-l%的中心波数16(CWN)。假设滤光片122-6的中心波长为5.25微米，当将滤光片122-6定位于光信号115的路径上时，滤光片122-6使波长中心在大约5.25微米处的波长带或者范围的能量通过。当样本126中存在NO(—氧化氮)时，这个频带至少部分由NO(—氧化氮)吸收。样本126中可能会存在的吸收这个范围中的能量的其它气体包括H20(水)、C02(二氧化碳)和N02(二氧化氮)。可以配置滤光片122-7为具有大约6.211微米+/-2%的中心波长。滤光片122-7也可以具有0.2微米+/-15%的半峰全宽(FWHM)和大约1610厘米的中心波数(CWN)。假设滤光片122-7的中心波长为6.211微米，当将滤光片122_7定位于光信号115的路径上时，滤光片122-7使中心在大约6.211微米处的波长带或者范围的能量穿过。当样本126中存在N02(二氧化氮)时，这个频带至少部分由N02(二氧化氮)吸收。样本126中可能会存在的吸收这个范围中的能量的其它气体包括H20(水)、CO(—氧化碳)、NO(—氧化氮)、S02(二氧化硫)和N20(一氧化二氮)。可以配置滤光片122-8为具有大约8.696微米+/-2%的中心波长。滤光片122-8也可以具有0.5微米+/-15%的半峰全宽(FWHM)和大约1150厘米—V/^-l%的中心波数(CWN)。假设滤光片122-8的中心波长为8.696微米，当将滤光片122-8定位于光信号115的路径上时，滤光片122-8使中心在大约8.696微米处的波长带或者范围的能量通过。当样本126中存在S02(二氧化硫)时，这个频带至少部分由S02(二氧化硫)吸收。样本126中可能会存在的吸收这个范围中的能量的其它气体包括CO(—氧化碳)、NO2(二氧化氮)和N2O(一氧化二氮)。可以配置滤光片122-9为具有大约7.831微米+/-2%的中心波长。滤光片122-9也可以具有0.3微米+/-15%的半峰全宽(FWHM)和大约1277厘米—V/^-l%的中心波数(CWN)。假设滤光片122-9的中心波长为7.831微米，当将滤光片122-9定位于光信号115的路径上时，滤光片122-9使中心在大约7.831微米处的波长带或者范围的能量通过。当样本126中存在N20(—氧化二氮)时，这个频带至少部分由N20(—氧化二氮)吸收。样本126中可能会存在的吸收这个范围中的能量的其它气体包括S02(二氧化硫)。可以配置滤光片122-10为具有大约3.236微米的中心波长。滤光片122-10也可以具有0.05微米+/-15%的半峰全宽(FWHM)和大约3090厘米-、/-丨^的中心波数(CWN)。假设滤光片122-10的中心波长为3.236微米，当将滤光片122-10定位于光信号115的路径上时，滤光片122-10使中心在大约3.236微米处的波长带或者范围的能量通过。当样本126中存在CH4(甲烷)时，这个频带至少部分由CH4(甲烷)吸收。样本126中可能存在的吸收这个范围中的能量的其它气体包括H20(水)、S02(二氧化硫)和N20(一氧化二氮)。可以配置滤光片122-11为具有大约3.367微米的中心波长。滤光片122-11也可以具有0.1微米+/-15%中心波长的半峰全宽(FWHM)和大约2970厘米、/-…的中心波数(CWN)。假设滤光片122-11的中心波长为3.367微米，当将滤光片122-11定位于光信号115的路径上时，滤光片122-11使中心在大约3.367微米处的波长带或者范围的能量通过。当样本126中存在HC(碳氢化合物)时，这个频带至少部分由HC(碳氢化合物)吸收。样本126中可能存在的吸收这个范围中的能量的其它气体包括H20(水)、N02(:氧化氮)和N20(一氧化二氮)。可以配置滤光片122-12为具有大约3.896微米+/-2%的中心波长。滤光片122-12也可以具有0.1微米+/-15%中心波长的半峰全宽(FWHM)和大约2567厘米、/-…的中心波数(CWN)。假设滤光片122-12的中心波长为3.896微米，当将滤光片122-12定位于光信号115的路径上时，滤光片122-12使中心在大约3.896微米处的波长带或者范围的能量通过。当样本126中存在N20(—氧化二氮)时，这个频带至少部分由N20(—氧化二氮)吸收。样本126中可能存在的吸收这个范围中的能量的其它气体包括H20(水)、NO2(二氧化氮)和so2(二氧化硫)。请再注意，如前所述，滤光片122中的每个滤光片的中心频率和频带仅作为示例，这些值可以根据实施例或者根据要在穿过腔室129的样本126中检测哪些类型的气体进行变化。大体而言，滤光片122可以是允许能被样本126吸收的光能量带通过的任意值，并辅助分辨多种气体中哪些气体存在于样本126中。如本说明书稍后将讨论到的，在上述例子中可以指定或者分配滤光片122-3至122-12中每一个滤光片来检测样本126中潜在存在的一个特定类型的气体。例如，当样本126中存在H20时，可以用滤光片122-3的频带来检测H20，当样本126中存在CO时，可以用滤光片122-4来检测CO，当样本126中存在C02时，可以用滤光片122-5来检测C02，当样本126中存在NO时，可以用滤光片122-6来检测NO，当样本126中存在N02时，可以用滤光片122-7来检测N02，当样本126中存在S02时，可以用滤光片122-8来检测S02，当样本126中存在N20时，可以用滤光片122-9来检测N20，当样本126中存在〔氏时，可以用滤光片122-10来检测CH4，当样本126中存在HC时，可以用滤光片122-11来检测HC，当样本126中存在N20时，可以用滤光片122-12来检测N20，等等。再回顾一下，滤光片122-1和122-2用作参考滤光片。因而，本发明的实施例可以包括分配多个不同的滤光片频带中的每个频带，来检测可能在气体样本126中的特定类型气体的浓度。换句话说，如前所述，当样本126中存在H20时，分析仪140可以分配使用基于滤光片122-3的频带来检测H20的浓度，当样本126中存在CO时，可以分配滤光片122-4来检测CO，当样本126中存在C02时，可以分配滤光片122-5来检测C02，等等。图3是图示根据本发明实施例的不同频带的光能的强度的例子的示意图。如图所示，检测仪136根据哪个滤光片处于光信号115的路径中来检测出在各自(respective)频带的光能的大小。诸如检测仪136的输出电压之类的信号305代表检测仪136所检测的光能量是多少。如前文所提到的，根据样本126中存在哪一种或者哪些类型的气体，样本126吸收透过各个滤光片的某部分光能。在时间TO和T1之间，滤光片组件120在滤光片122-12和滤光片122-1之间的挡光区域经过光信号115的路径。由于在这个时间段，阻挡住了所述信号，信号305的强度降低。在时间T1和T2期间，参考滤光片122-1经过光信号115的路径。由于光信号115的相应(respective)频带在这个时间段通过滤光片122-1，信号305的强度增加。如前所述，检测仪136所检测到的光能的量根据样本126吸收的光信号的量的多少来进行变化。在时间T2和时间T3期间，滤光片组件120在滤光片122-1和滤光片122-2之间的挡光区域或者不透明区域经过与光信号115相关的路径。由于在这个时间段挡住了光信号115，信号305的强度降低。在时间T3和时间T4期间，参考滤光片122-2经过光信号115的路径。由于光信号115的相应频带在这个时间段通过滤光片122-2，信号305的强度增强。在时间T4和时间T5期间，滤光片组件120在滤光片122-2和滤光片122-3之间的挡光区域或者不透明区域经过光信号115的路径。由于在这个时间段挡住了光信号115，信号305的强度降低。在时间T5和时间T6期间，H20(水)滤光片122-3经过光信号115的路径。由于光信号115的相应频带在这个时间段通过滤光片122-2，信号305的强度增强。最后，分析仪140在每个接下来的周期2、3等等重复所述同样的滤光次序。在一个实施例中，在随着时间变化重复地阻挡光信号115和使其通过的过程中，监控电路137对信号305进行采样，产生如图4所示的样本数据138。对于给定滤光片122，光强读数可以是在信号305的一个波峰和接下来的波谷之间或者在一个波谷和接下来的波峰之间的测量值。例如，如图3所示及如前文所讨论的，信号305在时间T1和时间T2之间增强。可以将监控电路137配置为，通过对信号305重复进行采样来识别信号305的最低值的方式来测量在诸如当滤光片122-1经过光信号115的路径时的一帧中的光能，所述最低值大约出现在时间T1。所识别出的低值代表用滤光片122-1时检测仪136的谷值和相对“零”。监控电路137也监控在所述帧中的信号305来识别信号305接下来的最高值，该最高值大约出现在时间T2。所述高值代表用滤光片122-1时的峰值。信号305中在该对峰值和谷值之间的差值，代表着对于给定的滤光片检测仪136所检测到的光能是多少的测量值。或者，可替换的是，可以监控检测仪输出中所记录的变化速率，作为有多少光能被吸收的指示。信号305在时间T3和T4之间增强。可以将监控电路137配置为，通过对信号305重复进行采样来识别信号305的最低值的方式来测量在诸如当滤光片122-2经过光信号115的路径时的一帧中的光能，所述最低值大约出现在时间T3。所识别出的低值代表用滤光片122-2时检测仪136的谷值和相对“零”。监控电路137也监控在信号305来识别信号305接下来的最高值，该最高值大约出现在时间T2。所述高值代表用滤光片122-2时的峰值。信号305在该对峰值和谷值之间的差值，代表着对于滤光片122-2，检测仪136所检测到的光能是多少的测量值。可以将这个监控电路137配置为，持续对于不同的滤光片122中的每个滤光片，对信号305重复采样，使得当样本126从入口127穿过腔室129到达出口128时，分析仪19系统100持续监控样本126中存在的不同气体。请再次注意，所述通过测量峰值-谷值对或者谷值_峰值对之间的的光能来确定光能的吸光率仅是作为非限制性的例子来呈现的，可以用多种不同的方式来处理信号305以检测有多少光信号115通过样本126以及/或者有多少光信号115被样本126所吸收。图4是图示根据本发明的实施例的样本数据138的示意图。如图所示，样本数据138-1包括在周期#1对于每个滤光片与信号305相关联的强度读数，样本数据138-2包括在周期#2对于滤光片122中的每个滤光片与信号305相关联的强度读数，以此类推。对于每个相继的滤光片122的诸如数据11、数据12等等之类的样本数据，代表监控电路137所采集的数据。在一个实施例中，数据样本138-1可以包括在周期#1期间采集的样本信息。例如，数据11可以包括在周期#1中参考滤光片122-1的一对峰值-谷值读数，数据12可以包括在周期#1中参考滤光片122-2的一对峰值-谷值读数，数据13可以包括在周期#1中参考滤光片122-3的一对峰值-谷值读数，诸如此类。对这个实施例进一步而言，数据样本138-2可以包括在周期#2期间采集的样本信息。例如，数据21可以包括在周期#2中对于参考滤光片122-1的一对峰值-谷值读数，数据22可以包括在周期#2中对于参考滤光片122-2的一对峰值-谷值读数，数据23可以包括在周期#2中对于参考滤光片122-3的一对峰值-谷值读数，等等。通过这种方式，监控电路137可以存储每个周期的样本数据。为了减少贮存器180中存储的数据量，监控电路137可以以多种不同方式中任意的一种方式来存储样本数据138。例如，在一个实施例中，监控电路137在周期#1中，为不同滤光片122中的每个滤光片采集峰值和谷值，并将该样本数据存储在贮存器180。在接下来的周期#2中，监控电路137为不同滤光片122中的每个滤光片采集峰值和谷值，并将在周期#2期间采集的峰值和谷值加到在周期#1所采集的峰值和谷值上。监控电路137重复这个采集和相加所述样本数据的过程，使得，经过K个周期后，贮存器180中的样本数据138包括滤光片122-1的K个峰值样本之和以及K个谷值样本之和，滤光片122-2的K个峰值样本之和与K个谷值样本之和，滤光片122-3的K个峰值样本之和与K个谷值样本之和，滤光片122-4的K个峰值样本之和与K个谷值样本之和等等。如前所述，在采集样本数据138之后，分析仪140(图1)使用所采集的样本数据138来识别在样本126中存在诸如气体之类的物质类型和/或识别所述气体的浓度。图5是图示在波长范围内与一氧化碳相关的能量吸收状况的示例图表500。如图所示，一氧化碳吸收光波波长大约在4.4和4.8微米之间范围内的光能。图6是图示在波长范围内与二氧化碳相关的能量吸收状况的示例图表600。如图所示，二氧化碳吸收光波波长大约在4.2和4.5微米之间范围内的光能。图7是图示通过腔室129的样本126中可能存在的诸如气体X、气体Y和气体Z等多种不同气体对不同波长的光能吸收状况的示例图表700。注意，这只是一个说明多种气体以及它们如何能够吸收相同波长的光能从而互相“干扰”的例子。如图所示，某些气体可以吸收大约同样波长的光能。例如，气体Y和气体Z都吸收波长值范围大约在波长W2的光能。同样，气体Y和气体Z都吸收波长值范围大约在波长W3的光能。下文的讨论呈现的是如何将诸如样本数据138中的光强检测值，转换为样本126中所存在的气体的对应的一个或多个浓度测量值的例子。所述第一步骤是确定所述气体样本吸收的光能的量。这称作吸光率(absorbance)，它的定义为，当没有样本存在时测量的光强(零光强)除以样本存在时测量的光强(样本光强)的比值的log值。A=log(I。/ls)，(方程式1)其中A是吸光率，I。是对高纯度零空气采样时测量的强度值，Is是对关注的气体采样时测量的强度值。只要其它参数保持不变，吸光率是浓度的直接测量。同样，吸光率值也是相加的，所以，如果对于一个给定的滤光片122，两种不同的气体都会造成调制的光信号125衰减或者被吸收，在所述波长处的总的吸光率是各种气体的单个吸光率之和。这称为干扰。如下文所述，分析仪140校正频段之间的串扰。为了更精确地测量调制的光信号125的吸光率，可以根据一个校准程序对分析仪140进行校准，所述校准程序在所测量的样本126中的目标混合物的吸光率和浓度之间建立关系。在一个实施例中，所述校准程序包括将清洁的不包含目标化合物的所谓“零”空气(吸光率=0)装满腔室129。分析仪140对这样的气体记录所检测的信号。在一个实施例中，校准包括，对于可能存在于样本126中的每种感兴趣气体，在多个不同的浓度值处校准分析仪140。根据Beer定律A=ebC(方程式2)其中，A是吸光率，￡是所关注气体的吸光系数(absorptivity)，b是作为反射镜131之间反射结果的所述样本路径长度，C是所关注气体的浓度。吸光率的读数与目标混合物的浓度的增加成比例。在实践中，会观察到有些偏离线性。如前所述，可以使用多点校准，使用工厂设置中的高纯度零空气和一系列不同浓度的量距气体(spangas)对分析仪140进行校准。对于普通用户而言，难以在现场执行这种类型的校准。因此，现场校准程序会与工厂校准程序不同。除了不假设所谓的“零”空气没有水之外，在现场执行的所谓现场零程序或者校准可以与上文谈论的所述工厂零类似。此外，取代通过检测每种目标气体的多个浓度来校准分析仪140的是，由于在工厂校准期间检测到的非线性是可以重复的，所述校准程序可以包括在一个已知浓度测量单个的目标样本。？？如前所述，在光谱中的一点选择滤光片122-1和滤光片122-2的参考波长，在所述光谱中的所述点处，不希望所述样本126中可能的目标气体会造成吸收。假设在参考波长处测量的调制光信号125的强度发生的变化是由于诸如光信号源115和检测仪137之类的硬件运转中的波动所造成的，并且假设在所述参考频段和样本频段中的出现的变化程度相同。参考频段指的是通过使用滤光片122-1和滤光片122-2对调制的光信号125进行采样。样本频段指的是通过使用滤光片122-3、122-4等等对调制的光信号125进行采样。通过记录样本信号与参考信号的比值(S/R)，可减小仪器漂移或者随机干扰的影响。图8是根据此处的实施例实现分析仪140的诸如一个或多个计算机、处理程序(process)等等之类的相应计算机系统810的结构示例方块图。计算机系统810可以包括一个或多个诸如个人计算机、工作站、便携式计算装置、操作台、网络终端、网络、处理装置等等之类用计算机操作的装置。注意，下文中的讨论提供了一种表示如何实现上文和下文中所讨论的与分析仪140相关联的全部功能或者部分功能的基本示例实施例。但是，应当再次注意的是，实现分析仪140的实际配置可以根据相应的应用进行变化。例如，如前文中所讨论的，计算机系统810可以包括一个或多个实现此处所描述的处理过程的计算机。如图所示，本实施例中的计算机系统810包括一个互联耦接件811、存储系统812、处理器813、I/O接口814和通信接口。计算机系统810可以嵌在分析仪140中或者位于分析仪140的外部。I/O接口814提供到诸如贮存器180之类的外围装置的连接，以及到诸如键盘、鼠标(例如，使光标可以移动的选择工具)、显示屏130等等之类的其它装置816(如果有这样装置的话)的连接。通信接口817使计算机系统810的分析仪应用程序140-1能够通过网络190进行通信，如果有必要的话，从不同的资源获取数据、更新信息等等。如图所示，存储系统812可以用与分析仪应用程序140-1相关联的指令进行编码。如上文中所谈到的以及将在下文进一步谈到的，所述指令支持功能。根据此处的不同实施例，分析仪应用程序140-1(和/或如此处所描述的其它资源)可以体现为诸如在有形(tangible)和/或无形的(intangible)诸如存储器之类的计算机可读介质、媒介等等上面，或者是在支持处理功能的另一个计算机可读介质上面的数据和/或逻辑指令之类的软件代码。在一个实施例的操作期间，为了起动、运行、执行、解释或者完成分析仪应用程序140-1的逻辑指令，处理器813使用互联811来访问存储系统812。执行分析仪应用程序140-1产生在分析仪处理程序140-2中的处理功能。换句话说，分析仪处理程序140-2代表执行计算机系统810中的处理器813上或其内的分析仪140的一个或多个部分。应当注意的是，除了实现此处所描述的方法操作的分析仪处理程序140-2之外，本发明其它实施例包括诸如未执行的或者不执行的逻辑指令和/或数据等等之类分析仪应用程序140-1本身。分析仪应用程序140-1可以存储在计算机可读介质上，诸如，磁盘、硬盘或者光介质中。根据其它实施例，分析仪应用程序140-1也可以存储在存储器类型的系统内，诸如，在固件、只读存储器(ROM)内，或者，如在这个例子中，作为可执行代码存储在存储系统812中(例如，在随机存取存储器或者RAM中)。现在参考图9到图10的流程图来讨论分析仪140所支持的功能，特别是与分析仪140相关联的功能。更具体而言，图9是根据此处的实施例图示与分析仪140相关联的操作的示例流程图900。请注意，图9的流程图900和下面对应的文本指的是之前关于图1-8讨论的其中一些问题或者与其中一些问题重叠。另外，注意不需要总是以所图示的顺序来执行下面的流程图中的步骤。在步骤910中，分析仪140产生要通过样本126的光信号115。在步骤915中，分析仪140选择将不同滤光片122中的每个滤光片应用在光信号125的路径中，以产生调制的光信号125。在步骤920中，分析仪140在调制的光信号125通过样本126之后分析调制的光信号125，以检测样本126中存在有多种可能的目标气体中的哪些气体。图10是图示根据此处描述的实施例与分析仪140相关联的操作的流程图1000。请注意，图10的流程图1000和下面对应的文本指的是先前关于图1-9所讨论的其中一些问题，或者与其中一些问题重合。另外，请注意不需要总是以所示的顺序来执行下面流程图中的步骤。在步骤1010中，分析仪140产生在一个红外频率范围内的光信号115。在步骤1015，分析仪140选择将不同滤光片122中的每个滤光片应用在光信号115的路径上来产生调制光信号125。选择不同的滤光片122可以包括将不同的滤光片122和不透明分割部220接续定位在光信号115的路径上。如前文所讨论的，可以配置不同滤光片122中的每一个滤光片，使光信号115的一个不同的光频带通过样本126。例如，在子步骤1020中，分析仪140诸如将滤光片122-2这样的第一滤光片在一个时间段内放置在光信号115的路径上。将滤光片122-2配置为使光信号115的第一光频率能量带通过样本126。在子步骤1030中，在第一时间段之后，分析仪140在一个时间段内将诸如滤光片122-3这样的第二滤光片设置在所述光信号的路径中。可以配置所述第二滤光片，使所述光信号的第二光频率能量带通过样本126。在步骤1040中，相继于所述第二时间段，分析仪100可以在一个时间段内将诸如滤光片122-4之类的第三滤光片放置在光信号115的路径上。可以配置所述第三滤光片，使所述光信号的第三频率能量带穿过样本126。在重复地使滤光片122经过光信号115的路径的基础上，分析仪140产生调制的光信号125。在步骤1050中，在调制的光信号125通过样本126之后，分析仪140分析调制的光信号125来检测样本126中存在多种气体中的哪些气体。在步骤1060中，对于多个滤光片122中的每个滤光片，分析仪100检测所述光能通过样本126之后的调制的光信号125中的光能的量。在步骤1070中，分析仪140基于调制的光信号125在不同光能处被样本126吸收的光能量的多少，判断所述样本中所存在的一种或多种气体的浓度。如以上图1所讨论的，分析仪140中诸如滤光片122之类的光学组件和诸如检测仪组件135、样本数据处理器142等等之类的电路，使得能够检测和测量上文提到的具体的示例目标气体，而不用使用诸如气体过滤相关法(gasfiltercorrelation)或者红外光谱之类的第二种分析技术。特别选择的滤光片122的值和样本数据处理器142所实施的对应算法能够产生相对简单且成本低的分析仪140，该分析仪140能够检测样本126中多种不同类型气体的浓度。在一个实施例中，请注意分析仪140可以提供内部补偿，允许在存在包括诸如高浓度的水和二氧化碳之类气体的吸收IR(红外)的混合物时，能够检测和测量到低浓度的目标混合物。例如，根据此处描述的实施例，可以将分析仪140配置为，在所述样本腔室(samplecell)是在减压状态下操作时，提供诸如通过使用一个专用的滤光片122-3来直接测量水的浓度之类的能力，而不需要应用外部的水测量系统。在进一步的实施例中，注意分析仪140可以在到达腔室129之前或之后包括一个检测样本126中的水量的水传感器。可以配置分析仪140，当所述水传感器检测到所存在的水高于一个临界值时，自动关掉样本126到腔室129的流动，防止由于存在过多的水而造成的损害、设备故障等等。同样，根据本发明的实施例，请注意分析仪140能够基于所存在的成分低但是相应化合物的总浓度成分稳定(stablefraction)的组分同位素(componentisotope)的:[R吸光率，来测量某些目标气体或者化合物。示例配置请再参考图1，注意，分析仪140可以包括一个或多个使分析仪140的能力超过现有技术那些应用的独特特征。例如，如上文所讨论的，分析仪140可以包括具有一系列多个仔细选择的滤光片122的单个滤光片组件120。滤光片122可以由一系列阻挡光能通过的诸如不透明的材料之类的金属辐条(spoke)隔开，使得滤光片组件122既作为调制:[R信号的“斩光器”又作为快速改变光信号115能量的哪个频带通过样本126的机构。注意，使用滤光片组件120仅是非限制性的例子而已。要替代使用滤光片组件120，可以用常规的斩光轮和滤光片轮来产生调制的信号125来通过样本126。也可以使用其它方法产生和检测不同频带。在一个实施例中，滤光片组件120可以包括一个或多个诸如滤光片122-1和122-2之类的参考滤光片，用于上文提到的S/R(信号/参考)校正。如上文和下文所讨论的，在这些频段中的测量值被用来校正干扰。分析仪140使用诸如滤光片122-3至122-12之类的分析滤光片来测量样本126中潜在地存在的目标化合物和/或干扰气体。根据此处的实施例，实现具有参考滤光片122-1和122-2以及分析滤光片122-3至122-12的滤光片组件120，使得能够用光源110产生的单个光束来检测不同的气体。也就是说，图1中的滤光片组件120上的滤光片122移动到所述光学路径上或者到所述光学路径外面，产生不同频带的频段。从而，根据在一个特定的时间各个滤光片122中哪个滤光片刚好在光信号115的路径上，光信号115和滤光片112作为一种方法产生时间片(time-sliced)参考频段和分析频段。如上所述，根据图1所示的实施例(如上文所讨论的)，分析仪140的滤光片控制器155启动滤光片组件120的转动，将滤光片组件120的滤光片122与光信号115的路径对齐，以在不同的频带过滤光信号115。滤光片组件120的转动包括将滤光片组件120的第一滤光片122-3与光信号115的路径对齐，以测量样本126在第一频带的吸光率，接着再将滤光片组件120的第二滤光片122-4与光信号115的路径对齐，以测量样本126在第二频带的吸光率，接着再将滤光片组件120的第三滤光片122-5与光信号115的路径对齐，以测量样本126在第三频带的吸光率，等等。即使是快速移动的气体或者易逝的气体也更可能被检测到。在一个实施例中，随着时间变化分析仪140连续测量光信号在不同频带的吸光率。例如，分析仪140在第一个周期、第二个周期等等采集滤光片频段中的每个频段的吸光率测量信息。分析仪140的样本数据处理器142基于在不同的周期中获得的至少部分的光测量值，计算样本126中可能会存在的多种类型气体的浓度。如下文更详细地讨论的，计算所述多种气体的浓度可以包括，基于经过多个吸光率测量采集周期采集的吸光率数据，逐次逼近(successivelyapproximating)样本126中的多种类型气体的浓度。由分析仪140产生的诸如当所述分析仪初次被打开时的初始浓度值可能不准确。但是，随着时间的变化，分析仪140用此处描述的逐次逼近技术产生的浓度值会变得更精确，因为分析仪140集合了更精确的浓度值。同样，作为一个非限制性的例子，请再次注意，可以将腔室129配置为一个包括诸如使所述辐射的光束来回弹回的一系列镜子之类的反射器131的所谓多通道(multipass)隔室，并在到达输出128之前，在样本气体126中设置多个通道。通过在腔室129设置多个通道，所述有效的路径长度增加，这反过来增加IR辐射与样本126相互作用的机会。这个增加的路径长度提高了分析仪140的灵敏度和检测样本126中存在的即使是很少量的不同目标气体的能力。进而，请注意，可以在考虑可能存在于期望应用中的每种目标气体的红外吸收光谱和非目标气体的红外吸收特性的基础上，选择滤光片122的值。如果有可能选择对可能在样本126中的每种化合物完全唯一的吸光率峰值，那么由样本数据处理器142执行的数据处理会相对简单。但是，事实上，在诸如燃烧废气之类的样本126中通常可以发现的不同气体的吸收特性具有明显重叠。因此，越是多种气体的信号解释(interpretationofsignals)越需要复杂的数据处理。例如，如果CO是仅有的吸收4.6微米能量的化合物，那么可以选择中心波长为4.6微米的带通滤光片，没有一种其它气体会在这个特定的频段产生信号。但是，实际上，水蒸气和其它一些化合物的确也吸收4.6微米的能量，因此可能会干扰在那个波长带所得到的CO的测量值。通过得知光学组件120中每个具有特征的波长处的气体呈现的相对吸光率(relativeabsorbance)，可以产生用于检测不同目标气体浓度的一组联立方程式，即使是在所述频段之间刚好有干扰的时候。作为一个非限制的例子，以下的讨论说明的是根据本发明实施例识别不同目标气体的浓度的示例算法和方程组。数据获取和处理如之前所描述的，数据的采集和处理从测量强度开始。如图3所示，检测仪136所监控的信号305会呈现与正弦波类似的形状。信号305的幅度和在相邻的波峰和波谷之间的变化率都表示在一个频带或者频段没有被样本126吸收的能量的相对量。信号305的每个峰值对应于一个特定的滤光片122，当一个对应的滤光片通过光信号115的前面时，具有一个对应的“升高”出现，而当滤光片组件120的其中一个辐条或不透明区域阻挡住光信号115时，“下降”出现。在一个实施例中，将所述分析仪配置为，对于所述滤光片轮的每一转，采集多个光强测量值。为了过滤噪声，可以将分析仪140配置为，在一秒的期间内，为每个滤光片或者频段累积光强读数，然后将在一转或多转累积的数据作为一个单个数据点。在一个实施例中，分析仪140测量并采集滤光片组件120转动30转的光强数据，并使用采集的信息作为一个单个的采集数据点来识别浓度值。在所述频段中的每个频段上采集光强值之后，样本数据处理器142对在所述频段中每个频段采集的光强值与参考频段的光强测量值相比的比率进行校正。这样做的结果是校正了分析仪140硬件中的不稳定性。换句话说，假设分析仪140的操作参数自从校准后没有发生变化，那么为所述参考滤光片频段采集的光强值应当为一个已知值。例如，如果诸如产生光信号115的光源110的线电压、分析仪140的温度等等之类的操作参数发生变化，然后这样的变化会出现或者影响来自于包括参考频段的每个频段的测量值。可以假设所有的频段经历同样程度的变化，以及可以通过使用所述参考频段数据来校正诸如滤光片122-3、122-4、122-5等等这样的分析频段的“漂移”。在一个实施利中，为了使用所述参考频段信息来校正漂移，分析仪140的样本数据处理器142将每个光强读数转化为吸光率，然后从分析测量频段(例如，滤光片122-3、122-4、122-5....)中出现的那些吸光率变化值中减去所述参考频段内出现的任何吸光率的变化值。当所述光强值转换为吸光率值之后，已经除去了任何归因于硬件变化的吸光率值的变化，接下来的步骤是校正不同类型气体之间的干扰。例如，如前所述，用滤光片122-4所取的样本读数可以被用来计算样本126中的CO的量。水和N2O都是吸收与滤光片122-4相关联的频带中的光能的潜在干扰成份。在使用用滤光片122-4获得光强读数以确定所述样本中CO的浓度之前，样本数据处理器142，在考虑光信号115被所述干扰气体吸收的吸光率之后，减小或者校正用滤光片122-4得到的光强读数，在这个例子中所述干扰气体是水和N20。识别所述干扰成份的吸光率的一种方法是，利用从诸如一个或多个不同频带之类的其它滤光器频段获得的光强读数来确定所述干扰成份已经影响所述感关注频段的程度。换句话说，假设滤光片122-4的频段是所关注的气体类型。从其它诸如滤光片122-3和滤光片122-9之类的滤光片频段得到的读数可以用于调节所述滤光片122-4的光强读数，使得所述已调节的测量值可以用于产生CO的浓度值。可以用同样的方式校正所述不同频段中的每个频段，以去除干扰。这将在下文中更详细地描述。频段间(channeltochannel)干扰的校正如前面所提到的，当被暴露到特定的所关注气体时，可以选择每个滤光片值或者频段值来获得相对强的吸光率响应。但是，请注意的是，所有的频段会显示某种程度的交叉干扰(crossinterference)，并会对预期的目标气体之外的其它气体呈现轻微的响应。从每个单独的频段采集的所述信号信息包括与所述频段相关联的气体类型的吸收信息加上任何干扰气体的附加影响。在校准阶段，当单独地暴露到不同气体类型时，根据本发明一个实施例的分析仪140使所述干扰量化。例如，分析仪140测量每个频段对每种气体的响应，产生一个“干扰表”或者矩阵，表达每个频段对于每种气体的相对灵敏度。任意给定气体混合物在任何特定频段产生的信号取决于在所述混合物中每种气26体的浓度以及所述特定频段对所存在的每种气体的灵敏度。作为一个例子，如果设计诸如滤光片122-5的频段#1来测量CO2,则频段#1的输出为总Al(Altotal)，假设样本126中存在其它干扰气体时，总Al实际上由CO2产生的一个大信号加上其它干扰气体产生的一系列小信号组成。根据一个实施例，样本数据处理器142取用一个给定频段所产生的总的信号，并减去每种干扰气体所产生的信号部分，结果仅是代表所述预期的目标气体对所述特定频段的吸收程度的信号或者数值。作为一个非限制性的例子，假设气体分析仪140包括设计来测量C02、SO2和NO2的3频段滤光片(和一个用于调节漂移的参考滤光片)。大体上，分析仪140测量不同频段的光强，将频段测量值转化为吸光率，使用所述参考频段进行干扰校正，然后将校正的吸光率值转换为样本126中可能存在的不同气体的浓度读数。在一个实施例中，在进行任何测量之前，分析仪140用可能有的不同所关注气体的已知浓度进行校准，来确定每个频段对样本中可能存在的每个单独的气体的灵敏度。分析仪140将所述校准信息存入一个称为干扰表的表格中。对于三_传感器系统，所述干扰表可能会如下文所示传感器1传感器2传感器3(目标CO2)(目标SO2)(目标NO2)气体1(CO2)1.00.30.4气体2(SO2)0.21.00.2气体3(NO2)0.30.11.0每个传感器或者频段以其预期目标为参考，使得CO2传感器对CO2具有1.0的响应，SO2传感器对SO2具有1.0的响应，诸如此类。在这种情况下，设计来检测CO2的传感器#1，也“看见了”SO2和NO2,但是对SO2的响应仅仅是用CO2所看见的20%，以及对NO2的响应仅仅是用CO2所看到的30%。传感器#2被设计为对SO2响应，但是也对NO2和CO2有些响应。传感器#3被设计来检测NO2,但是对CO2有明显的响应，也对SO2有些响应。假设任何一种传感器产生的总的信号是样本126中存在的每种单个气体所产生的响应之和。因此，在当前例子的情况下，方程式可以如下总Al=A1C02+A1S02+A1N02总A2=A2C02+A2S02+A2N03总A3=A3C02+A3S02+A3N02其中，例如，总Al是从传感器#1读取的信号，由C02、SO2和NO2W吸光率之和组成。为了将所述信号分开，样本数据处理器142使用所述表格中的系数来建立一组的联立方程式。再次使用上文中假设的例子，样本数据处理器142设立三个方程式，并建立一个循环来多次“解出”所述方程式。在进入所述循环之前，样本数据处理器142获得“总的”传感器数据(总Al、总A2和总A3)，之后，在每次经过所述循环时，样本数据处理器142插入在当时可用的任何浓度数据。对于所述第一方程式，样本数据处理器142假设所述总的信号是由所述目标气体产生(不考虑干扰气体)的，并假设其它气体的浓度为零。当每次经过所述循环时，样本数据处理器142获得新的吸光率测量数据，供下次迭代时使用。在第二关，样本数据处理器142现在已经估计了每种气体的浓度，所以样本数据处理器142可以应用来自于本发明干扰矩阵中的相对响应数据并计算每种气体在每个频段产生的干扰量。这仅仅是粗略的逼近值，但是每次相继经过所述循环，样本126中的不同类型气体的浓度的逼近值会随着时间的变化变得更好。在10个分析波长处(例如，滤光片122-3到滤光片122-12)所取的光强测量值，与在所述参考波长处所取的光强测量值相比来校正硬件的不稳定性，所述光强测量值然后被转换为吸光率值。由于吸光率是相加的，样本数据处理器142可以使用逐次逼近的变量来校正干扰。一旦分析仪140具有对每种目标气体的一个校正过干扰之后的吸光率值，分析仪140然后将该吸光率值转换为一个浓度读数。计算浓度理论上，IR吸光率和气体浓度之间的关系是正向(straight-forward)线性变换。在这种情况下，可以使用不包含吸收IR的化合物的零气体和包含一种所述已知浓度的目标气体的单个量距气体对每个频段进行校准。在实际中，在响应曲线中会有一些非线性，因而需要用应用零点和至少三个量距浓度的多点校正来达到令人满意的精度水平。在某些情况下，由于难以获得高纯度零气体，因此可能会难以在一个应用分析仪140的现场场所进行多点校准。但是，在运输用于现场的分析仪140之前，可以在每个单元上执行工厂零和全部多点校准。在一个实施例中，“工厂校准”程序需要首先用基本上不含有吸收IR的污染物的极高程度的零空气测量所谓的零吸光率。对于工厂量距(span)程序，校准可以包括测量对所有12个频段在每种目标气体的三个浓度处，以及在每种预期的干扰化合物的三个浓度处的吸光率。如前所述，已知气体浓度的实际吸光率的测量值能够建一个干扰表和系数，也允许我们逐渐获得每种目标化合物的浓度与吸光率的比较曲线。在一个实施例中，所有的工厂数据被载入一个诸如分析仪140的非易失性存储器之类的贮存器。应用所述可以比较容易地获得的校准气体，用户能够“细调”所述“零”和所述响应曲线斜率。用户，或者现场，零程序假设“零”空气包含一些水蒸气(造成干扰)。但是，所述气体应当没有其它任何一种吸收IR的化合物。附录A包含计算所述“零”的逐步程序。基本上，分析仪140在所有频段上取光强读数，将所述光强读数转化为吸光率，然后在一个给定频带的吸光率的基础上计算所述零空气中的水的浓度。在确定水的浓度之后，分析仪140可以考虑在每个频段上水造成的IR吸光率。使用这个信息，分析仪140从所有的频段中减去水的干扰，给出新的“零”吸光率值。所述诸如“现场零”吸光率值之类的新的校准值可以与在工厂确定的零吸光率值一起存成一个单独的表格。在一个实施例中，如果需要的话，分析仪140的操作者具有返回选项和使用工厂校准值而不是使用所述现场校准值的选项。所述现场量距调节(fieldspanadjustment)可以两种不同的方式出现。如果操作者引入了一种单个的量距气体，在所有12个频段上测量所述吸光率，并且对上文讨论的干扰校正表在工厂首次创建后可能已经发生的变化进行校正。一旦所述干扰表已经更新，所述分析仪使用在工厂建立的浓度和吸光率曲线来计算所述量距气体浓度。对所述计算出的量距气体浓度与操作者输入的真正的量距气体浓度进行比较。如果所述读数是不准确的，利用实际的浓度除以计算出来的浓度之比，确定“量距因子”。这个量距因子然后被用于校正那种特定气体的所有读数。因此，例如，如果一种含有IOOppm(百万分之一)CO的量距气体使用工厂校准值得到90ppm的读数，量距因子1.111(100/90=1.111)会用到所有的CO测量值上。如果操作者引入包含一种以上目标化合物的量距气体，便不可能调节所述干扰表。因此，分析仪140可以跳过所述步骤，只简单地计算所述量距混合物中存在的每种化合物的量距因子。关于数据处理、干扰校正和校准程序的细节在下文的数学描述中详细描述。图11是图示根据本发明实施例在多个周期采集的样本数据的示意图。如前文所述，样本数据138-M可以包括在滤光片组件120的不同频带处检测的光能的一个或多个测量值。对于周期#M，数据样本138-M的数据M2代表所述参考频段或者频段#2的一个或多个光强读数，数据样本138-M的数据M3代表频段#3的一个或多个光强读数，数据样本138-M的数据M4代表频段#4的一个或多个光强读数，数据样本138-M的数据M5代表所述频段#5的一个或多个光强读数，诸如此类。样本数据138-N代表在周期#N中采集的样本数据。假设周期#N出现在周期#M之后。在一个实施例中，周期#N是接着周期下一个周期。请注意，样本数据138-Ν还包括在滤光片组件120的不同频带处检测的光能的一个或多个测量值。对于周期#N，数据Ν2代表所述参考频段或者频段#2的一个或者多个光强读数，数据Ν3代表频段#3的一个或者多个光强读数，数据Ν4代表频段#4的一个或者多个光强读数，数据Ν5代表频段#5的一个或者多个光强读数，诸如此类。图12Α是图示根据此处的实施例使用在多个周期采集的样本数据138来确定多种目标气体中的一种给定气体的浓度的方程式1310的示例图。例如，样本数据处理器142使用方程式1310来确定样本126中存在的水的浓度。如所表明的，分析仪140使用滤光片122-3来采集光信号115通过样本126的量的测量值。同样吸收滤光片122-3的所述频带中的光能的其它类型气体包括目标气体CO、CO2和N20。如方程式1310-1所表明的，开始时样本数据处理器142校正在频段#3上获得的光强测量数据。例如，样本数据处理器142基于在周期#N期间采集的数据N3和数据N2(见图11)产生校正过漂移的测量值。如方程式1310-2所示，样本数据处理器142应用经由方程式1310-1获得的所述校正过漂移的测量值产生零补偿(zerocompensated)的测量值。总体而言，方程式1310-2中的诸如FZ之类的“F”项是，当腔室129是干的，且腔室129中存在“零”气体时，获得的一个工厂校准项。方程式1310-2中的诸如UZ之类的“U”项是，当腔室129是湿的，且腔室129中存在“零”气体时，获得的一个用户校准项。频段#3的所述零补偿测量值代表水以及CO、CO2和N2O的吸光率。如方程式1310-3所表明的，样本数据处理器142对频段#3应用零补偿的测量值以及干扰函数(interferencefunction)来校正其它干扰气体在相应频段引起的干扰。换句话说，方程式1310-3使分析仪140能够产生一个表示分配给所述频段的目标气体吸收了多少光能的数值。例如，样本数据处理器142应用一个干扰函数和在之前的周期M获得的数据减去由任何干扰气体，诸如CO、C02、和N2O所造成的任何吸光率。方程式1310-3中的校正干扰后的测量值代表与频段#3相关联的目标气体一水的吸光率。如方程式1310-4所表示的，样本数据处理器142应用校正干扰后的测量值来产生所述目标气体的浓度值。例如，如果需要的话，样本数据处理器142可以在浓度函数中使用校正干扰后的测量值来确定周期N中样本126中的水量。图12B是包括方程式1320的示例图，方程式1320说明的是根据本发明实施例使用经过多个周期采集的样本数据138来确定目标气体的浓度。以与上述用于水的同样的方式，样本数据处理器142使用方程式1320来确定样本126中存在的一氧化碳的浓度。如所表明的，分析仪140使用滤光片122-4来采集有多少光信号115穿过样本126的测量值。其它也吸收滤光片122-4的频带中的光能的气体类型包括目标气体H2O和风0。如方程式1320-1所表明的，样本数据处理器142校正在频段#4获得的所述光强测量数据。例如，样本数据处理器142基于在周期#N期间采集的数据N4和数据N2(见FIG.11)产生校正漂移后的测量值。如方程式1320-2所表明的，样本数据处理器142应用经由方程式1320-1获得的所述校正漂移后的测量值产生零补偿(zerocompensated)的测量值。总体而言，方程式1320-2中的“F”项是，当腔室129是干的，在腔室129中存在“零”气体时，获得的工厂校准项。方程式1320-2中的“U”项是，当腔室129是湿的，在腔室129中存在“零”气体时，获得的用户校准项。频段#4的所述零补偿的测量值代表CO以及H2O和N2O的吸光率。如方程式1320-3所表明的，样本数据处理器142应用频段#4的零补偿测量值以及一个干扰函数来校正由其它干扰气体在该频段造成的干扰。例如，样本数据处理器142应用一个干扰函数和之前在周期M中获得的数据减去由诸如H2O和N2O之类的干扰气体所造成的吸光率。方程式1320-3中的校正干扰后的测量值代表与频段#4相关联的目标气体CO的吸光率。如方程式1320-4所表明的，样本数据处理器142应用校正干扰后的测量值来产生目标气体的浓度值。例如，样本数据处理器142在浓度函数中使用校正干扰后的测量值来确定周期N的样本126中一氧化碳的量。图12C是包括图示根据本发明实施例使用经过多个周期采集的样本数据138来确定目标气体的浓度的方程式1330的示例图表。以如上所述同样的方式，样本数据处理器142使用方程式1330来确定样本126中所存在的二氧化碳的浓度。如所表明的，分析仪140使用滤光片122-5来采集光信号115通过样本126的量的测量值。其它也吸收滤光片122-5的频带中的光能的气体类型包括目标气体CO、NO和SO2。如方程式1330-1所表示的，样本数据处理器142校正在频段#5获得的所述光强测量数据。例如，样本数据处理器142基于在周期#N期间采集的数据N5和数据N2(见图11)产生校正漂移后的测量值。如方程式1330-2所示，样本数据处理器142使用经由方程式1330-1获得的校正漂移后的测量值产生零补偿测量值。大体上，方程式1330-2中的“F”项是，当腔室129是干的且在腔室129存在“零”气体时，获得的工厂校准项。方程式1330-2中的“U”项是，在腔室129是湿的且在腔室129存在“零”气体时获得的用户项。用于频段#3的零补偿测量值表示CO2以及CO、NO和SO2.的吸光率。如方程式1330-3所示，样本数据处理器142使用频段#5的零补偿测量值以及干扰函数来校正其它干扰气体在该频段所造成的干扰。例如，样本数据处理器142应用干扰函数和之前在周期M获得的数据以减去诸如CO、NO和SO2所造成的吸光率。方程式1320-3中校正干扰后的测量值表示与频段#5相关联的目标气体CO2的吸光率。如方程式1330-4所表示的，样本数据处理器142使用校正干扰后的测量值来产生目标气体的浓度值。例如，样本数据处理器142在浓度函数中使用校正干扰后的测量值来确定周期N中样本126中的二氧化碳的量。以同样的方式，分析仪140应用类似的方程式执行其它频段每个频段的计算，确定样本126中其它气体的浓度。附录A包括表示如何将在多个频段上采集的样本数据138转换为对应的浓度测量值的更多具体细节。图13包括分析仪140的样本数据处理器142所用的示例系数的列表，用于确定不同的所关注目标气体中每种气体的浓度。如前所述，所述分析仪140在校准的过程中创建所述系数表。当然，表1300中的系数值会根据用于过滤光信号115的实际滤光片122而变化。图14是图示根据本发明的实施例与分析仪140相关的操作的示例流程图1400。请注意，图14的流程图1400和下面对应的文本指的是前面讨论的与上述附图相关的其中一些问题或与其中的一些问题重叠。同样，请注意，不需要总是以所示的顺序执行下文流程图中的步骤。在步骤1410中，分析仪140产生光信号115。在步骤1420中，在多个频带的每个频带处，分析仪140测量光信号115通过可能具有吸收所述光信号的单个频带的多种类型气体的样本126之后的光信号115的强度。在步骤1430，分析仪140基于所述样本126在所述多个频带的吸收所述光信号115的程度，检测样本126中多种类型气体的浓度。图15、16和17结合在一起，形成流程图1500，图示根据此处的实施例与分析仪140相关的操作。注意，流程图1500和下面对应的文本可能与上述附图相关的之前讨论的其中一些问题重叠，或者指的是这些问题。同样，请注意，在下文流程图中的步骤不需要总是以所示的顺序来执行。在步骤1510，分析仪140分配或者指定多个不同频带中的每个频带来检测样本126中可能存在的气体类型的相应浓度。在子步骤1520，分析仪140分配多个频带中的第一频带用于检测第一种类型气体的浓度。在子步骤1530中，分析仪140分配所述多个频带中的第二频带用于检测第二种类型气体的浓度。在步骤1540，分析仪140产生一个光信号115。在子步骤1550中，分析仪140通过将不同光频带的滤光片顺次应用在光信号115的路径上，产生作为调制的光信号115的光信号115。在步骤1610中，在多个频带的每个频带处，分析仪140测量光信号115通过可能具有吸收单个频带光信号的多种类型气体的样本126之后的强度。在子步骤1620中，分析仪140在不同频带对样本气体的吸光率实施一系列的测量。所述一系列测量可以包括，在第一频带测量光信号的吸光率之后，在第二频带测量光信号的吸光率，及在第三频带测量光信号的吸光率，等等。在子步骤1630，分析仪140启动所述一系列测量的周期性的应用来重复地测量样本126在不同频带的吸光率。在步骤1640中，分析仪140在第一测量周期测量在第一频带处和第二频带处样本126吸收光信号115的吸光率。在步骤1650，接着所述第一测量周期，分析仪140在第二测量周期在第一频带和第二频带测量样本126吸收光信号115的吸光率。在步骤1710中，分析仪140基于在所述多个频带吸收的所述光信号，通过基于经过所述多个吸光率测量值采集周期所采集的吸光率数据逐次逼近所述多种类型气体的浓度，检测所述样本气体中多种类型气体的浓度在步骤1720，分析仪140至少部分基于在所述第二周期获得的对所述第一频带的吸光率测量值和在所述第一周期获得的对所述第二频带的吸光率测量值，计算所述样本126中第一种气体类型的浓度。在步骤1730，分析仪140至少部分基于在所述第二周期获得的对第二频带的吸光率测量值和在所述第一周期获得的对第一频带的吸光率测量值，计算样本126中的第二种气体类型的浓度。图18是图示根据本发明实施例在样本气体分析仪所用的多个滤光片的示例表1810。如表格1810所示，用于检测一氧化碳的一个或多个滤光片可以是中心约4.651微米，具有.5%的适紧公差。本领域技术人员会明白，可以对上文解释的用户界面的操作进行多种变化来实现本发明同样的目的。本发明的范围旨在覆盖这些变化。这样，前述对本发明实施例的描述不是用于进行限制的。权利要求呈现的是对本发明实施例的限制。权利要求1.一种方法，包括产生光信号；当所述光信号通过样本气体之后，在多个频带中的每个频带，测量所述光信号的强度，所述样本气体可能具有吸收相同频带的光信号的多种类型气体；以及基于在所述多个频带的所述光信号的吸收，检测所述样本气体中的多种类型气体的浓度。2.根据权利要求1所述的方法，其中在多个频带中的每个频带处测量所述光信号的强度包括在不同的频带对所述样本气体的吸光率进行一系列测量，该系列测量包括对所述光信号在第一频带进行吸光率测量，接着对所述光信号在第二频带进行吸光率测量，接着对所述光信号在第三频带进行吸光率测量；以及启动所述一系列测量的循环应用，以重复地测量所述样本气体在所述不同频带的吸光率。3.根据权利要求2所述的方法，其中进行所述一系列测量包括启动滤光片轮组件的转动，将该滤光片组件的滤光片与所述光信号的路径对齐，以过滤在所述不同频带的所述光信号，所述滤光片组件的转动包括将所述滤光片组件中的第一滤光片与所述光信号的路径对齐来测量所述样本气体在第一频带的吸光率，接着将所述滤光片组件中的第二滤光片与所述光信号的路径对齐来测量所述样本气体在第二频带的吸光率，接着将所述滤光片组件中的第三滤光片与所述光信号的路径对齐来测量所述样本气体在第三频带的吸光率。4.根据权利要求1所述的方法，其中检测所述样本气体中的多种类型气体的浓度包括使用所述光信号在第一频带和第二频带的吸光率测量值来计算存在于所述样本气体中的第一种气体的浓度；以及使用所述光信号在所述第一频带和第二频带的吸光率测量值来计算存在于所述样本气体中的第二种气体的浓度。5.根据权利要求1所述的方法，其中，产生所述光信号包括通过将不同光频带的滤光片连续应用在所述光信号的路径上，产生所述光信号作为调制的光信号。6.根据权利要求1所述的方法，其中在多个频带中的每个频带测量所述光信号的强度包括经过多个吸光率测量值采集周期，在所述多个频带重复测量所述样本气体吸收所述光信号的吸光率；其中检测所述样本气体中的多种类型气体的浓度包括，基于在经过所述多个吸光率测量值采集周期所采集的吸光率数据，逐次逼近所述多种类型气体的浓度。7.根据权利要求1所述的方法，其中在多个频带的每个频带测量所述光信号的强度包括在第一测量周期，在所述多个频带测量所述样本气体吸收所述光信号的吸光率；在所述第一测量周期之后，在第二测量周期，在所述多个频带测量所述样本气体吸收所述光信号的吸光率；并且其中检测所述样本气体中的多种类型气体的浓度包括至少部分基于在所述第一周期获得的吸光率测量值和在所述第二测量周期获得的吸光率测量值，计算所述浓度。8.根据权利要求7所述的方法，其中计算所述浓度包括通过从所述第二周期获得的吸光率的测量值中减去从所述第一周期获得的吸光率的测量值来产生一个吸光率测量值；以及使用所述产生的吸光率测量值来计算在所述样本气体中多种类型气体中的第一种气体的浓度。9.根据权利要求要求1所述的方法，还包括分配所述多个频带中的第一频带来检测所述样本气体中的第一种类型气体的浓度；以及分配所述多个频带中的第二频带来检测所述样本气体中的第二种类型气体的浓度。10.根据权利要求9所述的方法，其中在所述多个频带中的每个频带测量所述光信号的强度包括在第一测量周期，在所述第一频带和所述第二频带，测量所述样本气体吸收所述光信号的吸光率；在所述第一测量周期之后，在第二测量周期，在所述第一频带和所述第二频带，测量所述样本气体吸收所述光信号的吸光率；以及其中检测所述样本气体中的多种类型气体的浓度包括至少部分基于在所述第二周期获得的对于所述第一频带的吸光率测量值和在所述第一周期获得的对于所述第二频带的吸光率测量值，计算所述样本气体中所述第一种类型气体的浓度；以及至少部分基于在所述第二周期获得的对于所述第二频带的吸光率测量值和在所述第一周期获得的对于所述第一频带的吸光率测量值，计算所述样本气体中所述第二种类型气体的浓度。11.根据权利要求1所述的方法，其中在多个频带中的每个频带测量所述光信号的强度包括测量所述光信号在第一频带的强度，所述第一频带包括波长大约在2.5微米的光能；测量所述光信号在第二频带的强度，所述第二频带包括波长大约在4.6微米的光能；测量所述光信号在第三频带的强度，所述第三频带包括波长大约在4.8微米的光能；测量所述光信号在第四频带的强度，所述第四频带包括波长大约在5.2微米的光能；测量所述光信号在第五频带的强度，所述第五频带包括波长大约在6.2微米的光能；测量所述光信号在第六频带的强度，所述第六频带包括波长大约在3.2微米的光能。12.根据权利要求1所述的方法，其中在多个频带的每个频带测量所述光信号的强度包括测量所述光信号在第一频带的强度来检测所述样本气体中水的浓度，所述第一频带包括波长大约在2.5微米的光能；测量所述光信号在第二频带的强度来检测所述样本气体中一氧化碳的浓度，所述第二频带包括波长大约在4.6微米的光能；测量所述光信号在第三频带的强度来检测所述样本气体中二氧化碳的浓度，所述第三频带包括波长大约在4.8微米的光能；测量所述光信号在第四频带的强度来检测所述样本气体中一氧化氮的浓度，所述第四频带包括波长大约在5.2微米的光能；测量所述光信号在第五频带的强度来检测所述样本气体中二氧化氮的浓度，所述第五频带包括波长大约在6.2微米的光能；以及测量所述光信号在第六频带的强度来检测所述样本气体中甲烷的浓度，所述第六频带包括波长大约在3.2微米的光能。13.—种系统，包括产生光信号的光源；检测所述光信号通过一个样本气体之后的强度的检测仪；和基于在不同的光频带测量的所述样本气体吸收所述光信号的吸光率来检测在多种气体中有哪些气体存在于所述样本气体中的分析仪，所述多种气体中至少有两种气体吸收相同频带的所述光信号。14.根据权利要求13所述的系统，其中所述分析仪被配置为在不同的频带对所述样本气体的吸光率进行一系列的测量，所述一系列测量包括对所述光信号在第一频带进行吸光率测量，接着对所述光信号在第二频带进行吸光率测量，接着对所述光信号在第三频带进行吸光率测量；以及启动所述一系列测量的循环应用，以在所述不同频带重复地测量所述样本气体的吸光率。15.根据权利要求14所述的系统，还包括具有多个滤光片的滤光片轮组件；以及其中所述分析仪被配置为启动所述滤光片轮组件的转动，使所述滤光片组件的滤光片与所述光信号的路径对齐，以过滤在所述不同频带的所述光信号。16.根据权利要求13所述的系统，其中所述分析仪被配置为使用所述光信号在第一频带和第二频带的吸光率测量值来计算所述样本气体中存在的第一种气体的浓度；以及使用所述光信号在所述第一频带和所述第二频带的吸光率测量值来计算所述样本气体中存在的第二种气体的浓度。17.根据权利要求13所述的系统，还包括控制器，其被配置成通过在所述光信号的路径上应用一系列不同光频带滤光片来产生作为调制光信号的所述光信号。18.根据权利要求1所述的系统，其中所述分析仪被配置为在多个吸光率测量值采集周期，重复测量所述样本气体在多个频带吸收所述光信号的吸光率；以及基于在所述多个吸光率测量值采集周期采集的吸光率数据，逐次逼近所述多种类型气体的浓度。19.根据权利要求13所述的系统，其中所述分析仪被配置为在第一测量周期测量所述样本气体在所述多个频带吸收所述光信号的吸光率；在所述第一测量周期之后，在第二测量周期测量所述样本气体在多个频带吸收所述光信号的吸光率；以及至少部分基于在所述第一周期获得的吸光率测量值和在所述第二测量周期获得的吸光率测量值，计算所述浓度。20.根据权利要求19所述的系统，其中所述分析仪被配置为通过从所述第二周期中获得的吸光率测量值减去在所述第一周期中获得的吸光率测量值产生一个吸光率测量值；以及使用所产生的吸光率测量值来计算在所述样本气体中的多种类型气体中的第一种气体的浓度。21.根据权利要求20所述的系统，其中所述分析仪被配置为在第一测量周期，在所述第一频带和第二频带测量所述样本气体吸收所述光信号的吸光率；在所述第一测量周期之后，在第二测量周期，在所述第一频带和第二频带测量所述样本气体吸收所述光信号的吸光率；至少部分基于在所述第二周期获得的对于所述第一频带的吸光率测量值和在所述第一周期获得的对于所述第二频带的吸光率测量值，计算所述样本气体中的第一种类型气体的浓度；以及至少部分基于在所述第二周期获得的对于所述第二频带的吸光率测量值和在所述第一周期获得的所述第一频带的吸光率测量值，计算所述样本气体中的第二种类型气体的浓度。22.—种包括计算机可读介质的计算机程序产品，所述计算机可读介质具有存储于其上用于处理数据信息的指令，使得当所述指令由一个或多个处理装置执行时，所述一个或多个处理装置能够执行以下操作产生光信号；在多个频带的每个频带，测量所述光信号通过样本气体之后的光信号的光强，所述样本气体可能具有吸收相同频带的光信号的不同类型的气体；以及基于在所述多个频带的所述光信号的吸收，检测所述样本气体中多种类型气体的浓度。23.—种系统，包括产生光信号的光源；包括过滤所述光信号的不同滤光片的滤光片组件；被配置为按顺序选择将所述不同滤光片中的每个滤光片应用在所述光信号路径上来调制所述光信号的控制器；以及分析通过样本的所述调制光信号来检测多种气体中有哪些气体存在于所述样本中的光学分析仪。24.根据权利要求23所述的系统，其中，所述光学分析仪被配置为，基于所述样本气体吸收所述调制光信号的不同光能的量，来确定所述样本中存在的多种气体的浓度，在所述样本的多种气体中至少有两种气体吸收所述调制光信号的共同频带的光能。25.根据权利要求24所述的系统，其中所述的滤光片组件包括一个滤光片，使所述共同频带中的所述光信号的光能通过所述样本到所述光学分析仪。26.根据权利要求23所述的系统，其中所述的光学组件是包括不同滤光片的滤光片轮，所述滤光片轮的不同滤光片由阻挡所述光信号通过所述样本的不透明分割部隔开。27.根据权利要求26所述的系统，其中所述控制器被配置为使所述滤光片轮转动到包括第一位置、第二位置和第三位置的多个接续位置中的每个位置；所述滤光片轮的第一位置将所述滤光片轮的第一滤光片与所述光信号的路径对齐，以使所述光信号能够通过所述第一滤光片和所述样本到所述分析仪；所述滤光片轮的第二位置将所述滤光片轮的不透明分割部放置在所述光信号的路径上，使得所述光信号不能通过所述样本到所述分析仪；以及所述滤光片轮的第三位置将所述滤光片轮的第二滤光片与所述光信号的路径对齐，使所述光信号能够通过所述第二滤光片和所述样本到所述分析仪。28.根据权利要求23所述的系统，其中所述多个滤光片包括第一滤光片和第二滤光片；所述第一滤光片被配置为使所述光信号的第一光频能量带通过所述样本到所述分析仪；所述第二滤光片被配置为使所述光信号的第二光频能量带通过所述样本到所述分析仪，所述第一光频带与所述第二光频带不同。29.根据权利要求28所述的系统，其中所述控制器被配置为，基于所述第一滤光片在所述光源产生的光信号的路径上的定位，以及之后所述第二滤光片在所述光源产生的光信号的路径上的定位，产生所述调制的光信号。30.根据权利要求23所述的系统，其中所述样本是至少部分基于矿物燃料燃烧而获得的烟气样本；以及其中所述光学分析仪被配置为分析通过所述烟气样本的调制光信号来检测在所述多种气体中哪些气体存在于所述烟气样本中。31.根据权利要求23所述的系统，其中所述光源产生在红外频率范围内的光信号。32.根据权利要求23所述的系统，其中所述多个滤光片中至少一个是参考滤光片，在所述参考滤光片中所述样本中的多种气体的任何一种都不吸收光能。33.根据权利要求23所述的系统，其中所述光学分析仪被配置为所述滤光片组件中的每个滤光片检测通过所述样本的所述调制光信号的相对峰值光能。34.—种方法，包括产生光信号来通过样本；选择将不同滤光片中的每一个滤光片用于所述光信号的路径上来调制所述光信号；以及在所述调制的光信号通过所述样本之后，分析所述调制的光信号，以检测多种气体中有哪些气体存在于所述样本中。35.根据权利要求34所述的方法，还包括基于所述调制的光信号在不同的光能处有多少光能被所述样本吸收，确定所述样本中存在的多种气体的浓度。36.根据权利要求34所述的方法，还包括基于不同的滤光片和不透明分割部在所述光信号路径上的定位，产生所述调制的光信号，所述不同滤光片中的每一个滤光片使所述光信号的不同光频带通过所述样本。37.根据权利要求34所述的方法，还包括通过将滤光片轮转动到多个接续位置中的每个位置，产生所述调制的信号，所述多个接续位置包括第一位置、第二位置和第三位置；所述滤光片轮的第一位置将所述滤光片轮的第一滤光片与所述光信号的路径对齐，使所述光信号能够通过所述第一滤光片和所述样本到分析所述光信号的分析仪；所述滤光片轮的第二位置将所述滤光片轮的不透明分割部与所述光信号的路径对齐，使得所述光信号不通过所述样本；以及所述滤光片轮的第三位置将所述滤光片轮的第二滤光片与所述光信号的路径对齐，使所述光信号能够通过所述第二滤光片和所述样本到所述分析仪。38.根据权利要求34所述的方法，其中，选择将所述不同滤光片中的每个滤光片用于所述光信号的路径上以调制所述光信号包括在第一时间段期间，将第一滤光片放置在所述光信号的路径上，所述第一滤光片被配置为使所述光信号的第一光频能量带通过所述样本；在所述第一时间段之后，在第二时间段期间将第二滤光片放置在所述光信号的路径上，所述第二滤光片被配置为使所述光信号的第二光频能量带通过所述样本。39.根据权利要求34所述的方法，其中产生所述光信号包括产生红外频率范围内的光信号。40.根据权利要求34所述的方法，其中在所述调制光信号通过所述样本之后分析所述调制光信号包括，对于所述多个滤光片中的每个滤光片，检测所述光能通过所述样本之后所述调制光信号中的光能的量。41.一种具有计算机代码的计算机可读介质，该计算机可读介质包括用于产生光信号来通过样本的指令；用于选择将不同的滤光片中每个滤光片应用在所述光信号的路径上来调制所述光信号的指令；以及用于在所述调制光信号穿过所述样本之后，分析所述调制光信号来检测多种气体中有哪些气体存在于所述样本中的指令。42.根据权利要求41所述的计算机可读介质，还包括用于基于不同的滤光片和不透明分割部在所述光信号的路径上的定位产生所述调制的光信号的指令，所述不同滤光片中的每个滤光片使所述光信号的不同的光学频带通过所述样本。全文摘要一种气体分析仪系统，包括光源、滤光片组件、控制器和分析仪。所述光源产生一个光信号。所述滤光片组件包括用于过滤所述光信号的不同的滤光片。在操作期间，所述控制器选择将所述不同的滤光片中的每一个滤光片按顺序应用在所述光信号的路径上，以使用光能的不同的频率带来调制所述光信号。所述调制的光信号通过一个未知的样本。所述光学分析仪基于所述样本气体在不同频率对吸收所述光信号的吸收，检测多种不同的气体中有哪些气体存在于所述样本中。文档编号G01N21/59GK102016550SQ200980114720公开日2011年4月13日申请日期2009年2月19日优先权日2008年2月21日发明者加斯通·E·马苏拉迪,史瑞克芮诗娜·H·纳巴,德克·阿佩尔,罗伯特·F·穆哈德恩申请人:热费希尔科学公司