基于激光气体传感器的不同气体交叉标定方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于气体检测领域，设及一种基于激光气体传感器的不同气体交叉标定方 法及系统。
【背景技术】
[0002] 基于激光吸收光谱的气体检测技术主要是利用Beer-Lambed定律，通过计算光 能量经过气体之后的衰减情况来得到待测气体的浓度。如果光传输的长度是确定的，光能 量衰减量与气体浓度成正比。在测量的过程中，需要利用标准浓度气室得到标定系数，再通 过计算得到实际气体浓度值。
[0003] 目前，基于激光吸收光谱的气体传感器的标定需要使用标准的气体进行比对标 定，但是对于某些有毒有害的气体，比如硫化氨、氮氧化物等，其标准气体很难得到。而且现 有的技术方案中，同一激光气体传感器需要对不同的气体分别标定，造成气体检测过程繁 杂且难W得到准确的气体标定系数。
【发明内容】
[0004] 鉴于此，本发明提供了一种基于激光气体传感器的不同气体交叉标定方法及系 统，目的在于避免对不同待测气体的多次标定，简化气体检测过程，准确地得到气体的标定 系数。
[0005] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0006] 一方面，本发明实施例提供的一种基于激光气体传感器的不同气体交叉标定方 法，包括如下步骤：
[0007] 将基准气体充入标准浓度气室中，检测透过标准浓度气室的激光的强度；
[000引激光气体传感器的微处理器根据气体浓度、透过标准浓度气室前后的激光的强度 和气体的标定系数之间的关系，计算出基准气体的标定系数；
[0009] 所述微处理器计算出对应激光频率下的基准气体的吸收系数和待测气体的吸收 系数；
[0010] 所述微处理器根据换算关系计算出待测气体的标定系数；
[0011] 所述换算关系为
【主权项】
1. 一种基于激光气体传感器的不同气体交叉标定方法，其特征在于，包括如下步骤： 将基准气体充入标准浓度气室中，检测透过标准浓度气室的激光的强度； 激光气体传感器的微处理器根据气体浓度、透过标准浓度气室前后的激光的强度和气 体的标定系数之间的关系，计算出基准气体的标定系数； 所述微处理器计算出对应激光频率下的基准气体的吸收系数和待测气体的吸收系 数； 所述微处理器根据换算关系计算出待测气体的标定系数； 所述换算关系为
其中V为激光频率，Pw为激光频率为V时的基准气体 的标定系数，P' W为激光频率为V时的待测气体的标定系数，a W为激光频率为V时 的基准气体的吸收系数，a , W为激光频率为V时的待测气体的吸收系数。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微处理器计算出对应激光频率下的 基准气体的吸收系数和待测气体的吸收系数包括： 主控计算机通过HITRAN数据库分别查询基准气体和待测气体的吸收参量； 所述主控计算机将基准气体和待测气体的吸收参量传送给所述微处理器； 所述微处理器将所述吸收参量代入吸收系数表达式分别计算出对应激光频率下的基 准气体的吸收系数和待测气体的吸收系数； 所述吸收参量包括吸收谱中屯、频率、吸收谱的半宽高和中屯、频率处的吸收系数； 所述吸收系数表达式为：
其中V为激光频率，a。为中屯、频率处 的吸收系数，V。为吸收谱中屯、频率，A V为吸收谱的半宽高。
3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：所述主控计算机实时显示基准 气体和待测气体的检测数值及计算数值；所述检测数值包括透过标准浓度气室的激光的强 度，所述计算数值包括吸收系数和标定系数。
4. 根据权利要求1-3任一所述的方法，其特征在于，所述基准气体为水汽、氧气、二氧 化碳或氮气。
5. -种基于激光气体传感器的不同气体交叉标定系统，其特征在于，所述系统包括： 激光气体传感器，用于检测透过标准浓度气室的激光的强度，根据气体浓度、透过标准 浓度气室前后的激光的强度和气体的标定系数之间的关系，计算出基准气体的标定系数， 计算出对应激光频率下的基准气体的吸收系数和待测气体的吸收系数，W及根据换算关系 计算出待测气体的标定系数。 主控计算机，用于通过HITRAN数据库分别查询基准气体和待测气体的吸收参量，将基 准气体和待测气体的吸收参量传送给所述激光气体传感器的微处理器，W及实时显示基准 气体和待测气体的检测数值及计算数值。
6. 根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述主控计算机通过RS232接口与所述微 处理器相连。
7. 根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，所述基准气体为水汽、氧气、二氧化碳
或氮气。
【专利摘要】本发明提供了一种基于激光气体传感器的不同气体交叉标定方法及系统，其特征在于，所述方法包括如下步骤，将基准气体充入标准浓度气室中，检测透过标准浓度气室的激光的强度；激光气体传感器的微处理器根据气体浓度、透过标准浓度气室前后的激光的强度和气体的标定系数之间的关系，计算出基准气体的标定系数；所述微处理器计算出对应激光频率下的基准气体的吸收系数和待测气体的吸收系数；所述微处理器根据换算关系计算出待测气体的标定系数。本发明用一种简单易得的气体作为基准气体，通过激光气体传感器对其进行检测并计算得到其标定系数，再根据不同气体标定系数之间的换算关系计算出待测气体的标定系数，避免了对不同待测气体的多次标定。
【IPC分类】G01N21-31
【公开号】CN104596962
【申请号】CN201510047876
【发明人】高翔, 常洋, 芮雪, 李彦林, 陈琤
【申请人】北京航天易联科技发展有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月29日