[发明专利]一种双通道低浓度水气高精度测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种双通道低浓度水气高精度测量装置及方法，包括激光发生器、水气浓度测量仪和第一测量气室，激光经测量气室一端设置的第一准直器进入第一测量气室，在测量室另一端设置的第一探测器接收到经过测量气室的激光，并将接收的含有被测气室信息激光信号发送至水气浓度测量仪，所述装置还包括有分光器以及第二准直器和第二探测器，第二准直器和第二探测器相贴无间隙设置，分光器将激光按照分光比各50%一分为二分连接第一准直器和第二准直器，第一探测器接收的第一测量激光信号和第二探测器接收的第二测量激光信号同时发送至水气浓度测量仪。本发明通过设置双通道，同时分别采集实际环境的水气和探测器中的水气，通过相减获得真实的水气浓度。

技术领域

本发明涉及一种双通道低浓度水气高精度测量装置及方法，是基于光谱吸收技术的双通道低浓度水气高精度测量装置及方法。

背景技术

由于TDLAS检测需要检测光经过一段与大气相通的检测路径，一般设计为圆柱桶状气体吸收气室。气室由金属材质制成，一侧的中心安装有准直透镜和光纤法兰，作为激光的输入端；另一侧的中心装有光电探测器，并由电缆引出，与后端调理电路相连接；气室的中段镂空，保证光路能与外界大气相通。由光纤端面-准直透镜-气室-光电探测器，就构成了 TDLAS 传感器的气体交换。

存在的问题是：由于TDLAS技术采用准直镜和探测器构成的气室作为传感元件测试水气，探测器中存有水气，激光通过探测器会有一段水气吸收造成低浓度水气测量的不准确，探测器中储存的水分很难去除，而且受环境影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双通道低浓度水气高精度测量装置及方法，通过设置双气室通道，同时分别采集实际环境的水气和探测器中的水气，通过相减获得真实的环境水气浓度。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种双通道低浓度水气高精度测量装置，包括测量激光发生器、水气浓度测量仪和第一测量气室，在第一测量室两端分别设置有第一准直器和第一探测器，测量激光发生器发出的测量激光经第一测量气室一端设置的第一准直器进入第一测量气室，在第一测量室另一端设置的第一探测器接收到经过第一测量气室的测量激光，并将接收的含有被测气信息的激光信号发送至水气浓度测量仪，其中，所述装置还包括有分光器以及第二准直器和第二探测器，第二准直器和第二探测器相贴无间隙设置，所述测量激光发生器发出的测量激光首先送至分光器，分光器将测量激光按照分光比各50%一分为二分为第一测量激光和第二测量激光，第一测量激光连接第一准直器，第二测量激光连接第二准直器，所述第二探测器接收第二准直器的第二测量激光信号，第一探测器接收的第一测量激光信号和第二探测器接收的第二测量激光信号同时发送至水气浓度测量仪。

方案进一步是：所述第一准直器和第二准直器分别为无水准直器、二者的技术参数一致，所述第一探测器和第二探测器的技术参数一致。

方案进一步是：所述第一准直器和第一探测器在第一测量气室中的间隔距离是20厘米。

方案进一步是：所述装置还包括有第二测量气室，所述第二准直器和第二探测器设置在第二测量气室中。