1.一种手持激光气体浓度监测仪,其特征在于,包括手持式主机、气室以及气室连接杆;所述手持式主机和气室通过所述气室连接杆连接;所述手持式主机包括激光光源,与所述气室相连的信号采集模块,与所述信号采集模块相连的信号处理模块,位于所述激光光源和信号处理模块之间的激光光源电流控制模块,分别与所述信号处理模块相连的第一温度传感器、第二温度传感器和温度补偿模块,以及显示模块;所述第一温度传感器和温度补偿模块位于激光光源内,所述第二温度传感器固定于所述手持式主机上;
其中,所述信号处理模块通过电桥电路从第二温度传感器上连续采集环境温度,并参与大气浓度的运算。
2.根据权利要求1所述的手持激光气体浓度监测仪,其特征在于,所述手持式主机还包括比例-积分-微分控制器,用于控制所述温度补偿模块对激光光源进行精确的温度补偿。
3.根据权利要求2所述的手持激光气体浓度监测仪,其特征在于,所述激光光源电流控制模块包括三角波电流发生器和正弦波电流发生器,所述三角波电流发生器产生的三角波电流和正弦波电流发生器产生的正弦波电流经加法器输入到所述激光光源,所述三角波电流用于扫描吸收谱线,所述正弦波电流用于进行高频调制。
4.根据权利要求3所述的手持激光气体浓度监测仪,其特征在于,所述信号采集模块包括与所述气室连接的光电探测器,用于将激光信号转换为电信号;
与所述光电探测器连接的前置放大器,用于放大微弱的电信号;
与所述前置放大器连接的滤波电容,用于隔离直流信号及滤除低频噪声;
与所述滤波电容连接的带通滤波器,用于滤除带外噪声;
位于所述带通滤波器和信号处理模块之间的模数转换器;
位于所述前置放大器和模数转换器之间的锁相放大器,用于提供二次谐波信号;以及
一端与所述带通滤波器和模数转换器连接的滤波电感,用于进一步滤除低频噪声。
5.根据权利要求4所述的手持激光气体浓度监测仪,其特征在于,所述手持式主机还包括充电电池,用于给所述手持式主机内各模块供电。
6.根据权利要求1-5任一所述的手持激光气体浓度监测仪,其特征在于,所述气室为光光耦合气室,包括气室外管、设置在气室外管两端的光纤准直器和安装在光纤准直器上的光法兰;所述气室外管壁上开有通气孔。
7.一种手持激光气体浓度监测仪的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
信号处理模块通过第一温度传感器测量激光光源的温度,将所测温度和预设温度相比较后,通过温度补偿模块给激光光源升温或降温,并通过第二温度传感器测量当前环境温度;
信号处理模块通过激光光源电流控制模块驱动激光光源进行激光调制波长扫描;
信号采集模块接收从气室输出的激光信号,对其进行信号采集;
信号处理模块接收信号采集模块采集的信号,进行气体浓度计算;
信号处理模块通过显示模块将气体浓度计算结果显示出来;
其中,信号处理模块通过电桥电路从第二温度传感器上连续采集环境温度,并参与大气浓度的运算。
8.根据权利要求7所述的手持激光气体浓度监测仪的控制方法,其特征在于,所述信号采集模块接收从气室输出的激光信号,对其进行信号采集包括:
光电探测器接收从气室输出的激光信号,将其转换为电信号;
前置放大器对微弱的电信号进行放大;
滤波电容隔离放大电信号中的直流信号以及滤除低频噪声;
带通滤波器滤除放大电信号中的带外噪声;
滤波电感进一步滤除放大电信号中的低频噪声;
锁相放大器产生二次谐波信号;
模数转换器对滤除噪声后的电信号及二次谐波信号进行模数转换。
9.根据权利要求8所述的手持激光气体浓度监测仪的控制方法,其特征在于,所述进行气体浓度计算之前,还包括:
信号处理模块自动寻找吸收峰的频率,并计算该频率下激光的透射率。
10.根据权利要求9所述的手持激光气体浓度监测仪的控制方法,其特征在于,还包括:
超过预设时间手持激光气体浓度监测仪无操作时,信号处理模块将充电电池断电。