[发明专利]用于在测量气体中测量气体成分浓度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在测量气体中测量气体成分浓度的方法，其中能调节波长的激光二极管的光束的光强度在透射测量气体之后被检测并且根据光强度的降低来确定气体成分的浓度，由于在气体成分的选择的吸收曲线的位置处吸收光束使得光强度降低，其中相应于预定的电流时间函数周期地控制激光二极管，以便取决于波长地探测气体成分的吸收曲线，利用猝发脉冲信号规律地控制激光二极管，并且利用在猝发脉冲信号的位置处检测的光强度使在吸收曲线的位置处检测的光束的光强度标准化。

背景技术

由EP 2 072 979 A1已知了一种这样的方法。

在透射测量气体时光束的较少部分被测量气体的红外活性气体成分取决于波长地吸收。附加地通过在光路上的光学元件、例如光学窗口以及通过微粒状物质、例如烟微粒进行不取决于波长的吸收。为此需要使测量标准化，以便消除由于不取决于波长的吸收而被干扰部分影响的测量。对此例如根据每个电流时间函数规律地产生猝发脉冲信号，在该猝发脉冲信号中电流多次在零与最大值之间转换。猝发脉冲信号的电流强度、即其最大值区别于电流时间函数的电流值地被选择，由此在猝发脉冲信号的位置处产生的光束的波长处于测量气体的待测量的和其他的红外活性气体成分的吸收曲线的波长范围之外。通过除法利用在猝发脉冲信号的位置处检测的光强度使在吸收曲线的位置处检测的光强度标准化。

在已知的方法中可以附加地利用另一个猝发脉冲信号控制激光二极管，该另一个猝发脉冲信号的电流强度区别于前述的猝发脉冲信号的电流强度。这样实现了关于用于控制激光二极管的电流来测量产生的光束的光强度的由时效条件决定（alterungsbedingte）的变化。

为了能直接抵消产生的光束的光强度的这种由时效或其他条件决定的变化对测量的影响，具有文件号102011080086.7的先前的德国专利申请的内容是一种方法，在该方法中激光二极管规律地利用至少两个不同的猝发脉冲信号来控制。根据猝发脉冲信号的电流强度和在该猝发脉冲信号的位置处检测的光强度，通过插值法在吸收曲线的位置处计算对于电流值的光强度值并且利用这个计算出的强度值使在该处检测的光强度标准化。

发明内容

不同于公示的现有技术，根据本发明在开头所述方式的这种方法中选择猝发脉冲信号的电流强度，以使得该电流强度在所选择的吸收曲线的位置处相应于电流时间函数的电流值。

产生的光束的光强度非常迅速地对激光二极管的控制作出反应，以使得该光强度实际上能直接遵循电流时间函数的变化曲线和猝发脉冲信号的变化曲线。至此其对于波长也被采用。然而要考虑的是，波长对经过激光二极管的电流的反应明显比对产生的光束的光强度的反应要缓慢。当波长还继续能够直接遵循典型的斜坡形或三角形电流时间函数的变化曲线时，在更加动态的猝发脉冲信号的位置处设定另一个波长，例如在利用相同的电流强度静态地控制激光二极管时得出该另一个波长。由此可能的是，在待探测的吸收曲线的位置处设置与用于电流时间函数相同的用于猝发脉冲信号的电流值，而不是使在猝发脉冲信号的位置处产生的光束的波长处于吸收曲线的波长范围内。由此利用由激光二极管产生的光束的光强度在吸收曲线的位置处准确地实现了标准化，以使得产生的光束的光强度的由时效条件决定的变化不再具有对测量的干扰作用。

为了可以监控产生的光束根据电流变化而出现的光强度变化以及由此激光二极管的控制灵敏性，能够可选择地利用另一个猝发脉冲信号规律地控制激光二极管，该另一个猝发脉冲信号的电流强度区别于前述猝发脉冲信号的电流强度。这个另外的猝发脉冲信号能够以有利的方式被用于另一种气体成分的另一个吸收曲线的测量标准化。为此相应于预定的另一个电流时间函数周期地控制激光二极管，以便取决于波长地探测该另一个吸收曲线。这样选择该另一个猝发脉冲信号的电流强度，即该电流强度在该另一个吸收曲线的位置处相应于该另一个电流时间函数的电流值。由此准确地利用由激光二极管产生的光束的光强度在另一个吸收曲线的位置处实现标准化，以便产生的光束的光强度的由时效条件决定的变化不具有对测量的干扰作用。