[发明专利]用于确定受限空间内气体浓度的系统和方法

权利要求书

1.用于确定受限空间内气体浓度的系统，所述系统包括：

用于生成第一射频(RF)信号的第一频率发生器；

第一天线，其电连接到所述第一频率发生器以便将所述第一射频信号传递通过受限空间；

用于接收所述第一射频信号的第二天线；

第一射频信号功率检测器，其用于检测第一射频信号传递通过受限空间之前的功率并且生成对应于第一射频信号传递之前的第一功率信号；

第二射频信号功率检测器，其用于检测在所述第二天线处所接收到的第一射频信号的功率并且生成对应于在所述第二天线处所接收到的第一射频信号的第二功率信号；

与所述第一射频信号功率检测器和第二射频信号功率检测器通信的第一比较器电路，其至少基于所述第一功率信号和所述第二功率信号来确定受限空间内的氧气浓度；

用于感测温度的两个或四个热参考装置，包括用于感测在所述第一射频信号功率检测器处或其附近的第一温度的第一热参考装置，和用于感测在所述第二射频信号功率检测器处或其附近的第二温度的第二热参考装置；

第一温度补偿比较器电路，其与所述第一热参考装置以及所述第一射频信号功率检测器通信以便调节所述第一功率信号从而补偿所述第一温度；

第二温度补偿比较器电路，其与所述第二热参考装置以及所述第二射频信号功率检测器通信以便调节所述第二功率信号从而补偿所述第二温度；

用于生成第二射频信号的第二频率发生器；

第三天线，其电连接到所述第二频率发生器以便将所述第二射频信号传递通过受限空间；

用于接收所述第二射频信号的第四天线；以及

与所述第二频率发生器和所述第四天线通信的第六比较器电路，其用于至少基于传递通过受限空间之前的第二射频信号和由所述第四天线所接收到的第二射频信号来确定受限空间内的水蒸汽浓度；

其中所述第一比较器电路与所述第六比较器电路通信，以便确定受限空间内的水蒸汽浓度以及至少基于与所述第一射频信号对应的功率信号和受限空间内的水蒸汽浓度来确定受限空间内的氧气浓度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一射频信号在60GHz的频带内。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括与所述第一比较器电路和海拔计通信的第七比较器电路，其用于至少基于受限空间内的氧气浓度和受限空间的海拔来确定受限空间内的氮气浓度。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第二射频信号在24GHz的频带内。

5.确定受限空间内气体浓度的方法，所述方法包括下述步骤：

生成第一射频(RF)信号；

将所述第一射频信号从第一天线传递通过受限空间；

用第一射频信号功率检测器检测第一射频信号传递通过受限空间之前的功率；

生成对应于第一射频信号传递之前的第一功率信号；

在第二天线处接收所述第一射频信号；

用第二射频信号功率检测器检测由所述第二天线所接收到的第一射频信号的功率；

生成对应于由所述第二天线所接收到的第一射频信号的第二功率信号；

感测温度；

调节所述第一功率信号和所述第二功率信号从而对该温度进行补偿；

生成第二射频信号；

将所述第二射频信号从第三天线传递通过受限空间；

在第四天线处接收第二射频信号；以及

至少基于第二射频信号传递通过受限空间之前和由所述第四天线所接收到的第二射频信号来确定受限空间内的水蒸汽浓度；

至少基于所述第一功率信号和所述第二功率信号并至少基于与第一射频信号对应的功率信号和受限空间内的水蒸汽浓度来确定受限空间内的氧气浓度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，生成第一射频信号的所述步骤进一步限定为用第一频率发生器生成第一射频信号，所述第一射频信号具有在60GHz频带内的频率。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述感测温度的步骤进一步限定为感测第一射频信号功率检测器附近的第一温度以及感测第二射频信号功率检测器附近的第二温度的步骤。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括调节所述第一功率信号以便补偿第一温度的步骤。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括调节所述第二功率信号以便补偿第二温度的步骤。

10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括至少基于受限空间内的氧气浓度和受限空间的海拔来确定受限空间内的氮气浓度的步骤。