[发明专利]一种用于火焰中气体浓度及温度的检测方法和装置

权利要求书

1.一种用于火焰中气体浓度及温度的检测方法，其特征在于，获取两条互相垂直并相交穿过火焰的激光线信号光谱数据，用双波长温度算法得到激光线穿过火焰的被测气体浓度及温度，其算法步骤是：

由朗伯比尔定律的公式(1)推导出公式(2)

其中：A是气体在一个频率光波下的吸光度；

X为气体浓度；

L是光波通过的光程；

k为气体吸收系数；

αv为在v频率光波下气体吸收系数；

It为透射光强；

I0为入射光强；

It(v)为波长为v下的透射光强；

I0(v)为波长为v下的入射光强；

φ(v)为归一化的线型函数；

对公式(2)中在光波频率上积分得到公式(3)和公式(4)

其中：

P为混合气体总压；

S为吸收线强度；

T为温度；

由公式(4)得到谱线强度公式(5)

其中：

T0为参考温度

Eη为低能态能量；

c2＝hc/k为第二辐射常量1.1388；

νηη'为谱线跃迁频率；

S(T0)为参考温度下的谱线强度；

Q(T)、Q(T0)为气体配分函数；

根据公式(1)和(5)将互相垂直的2条激光线吸光度A1和A2相除消掉配分函数，得到吸光度的比值R的公式(6)

其中：

h为普拉克常量；

c为光速；

E”为低能态能量；

并由公式(6)得到激光线穿过火焰的待测区域温度T表示公式(7)

由公式(4)和(7)获得激光线穿过火焰的被测气体浓度及温度。