[发明专利]基于激光气体传感器的不同气体交叉标定方法及系统

权利要求书

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；

在测量不同气体时使用的电路与光路系统相同时，所述换算关系为：其中ν为激光频率，P_(ν)为激光频率为ν时的基准气体的标定系数，P′_(ν)为激光频率为ν时的待测气体的标定系数，α_(ν)为激光频率为ν时的基准气体的吸收系数，α′_(ν)为激光频率为ν时的待测气体的吸收系数；

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为：

$C=P\·ln\left(\frac{I_{signal}}{I_0}\right),$

其中，C为气体浓度，P为气体的标定系数，I₀为透过标准浓度气室前的激光的强度，I_signal为透过标准浓度气室后的激光的强度。

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心频率、吸收谱的半宽高和中心频率处的吸收系数；

所述吸收系数表达式为：其中ν为激光频率，α₀为中心频率处的吸收系数，ν₀为吸收谱中心频率，Δν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。