[发明专利]酒精浓度遥测装置

权利要求书

1.一种酒精浓度遥测装置，包括：光学系统部分、光电转换部分和控制处理部分；

光学系统部分至少包括：探测激光器、分束装置、集光器、反射装置，其中，集光器和反射装置设置于待测气体环境的两侧；

光电转换部分包括：检测探测器、参考探测器；

控制处理部分包括：控制模块、数据处理模块；

其中，在控制模块的控制下，探测激光器发出的探测光束依次扫过三个目标检测波长λ₁₀，λ₁₁和λ₁₂，由分束装置分为两束-探测光束和参考光束：

探测光束经由集光器、待测气体环境，在反射装置处被反射，重新经由待测气体环境后，由集光器反射至检测探测器处，由检测探测器进行光电转换，得到探测信号；

参考光束被传输至参考探测器，由参考探测器进行光电转换，得到参考信号；

所述数据处理模块，用于采集包括三个目标检测波长的探测信号和参考信号，计算待测气体环境中的酒精浓度；

其中，λ₁₀和λ₁₁分别为对应于酒精和水汽的特征吸收峰波长的目标检测波长；λ₁₂为对应于没有水汽吸收的酒精平坦吸收区的目标检测波长。

2.根据权利要求1所述的酒精浓度遥测装置，其中，所述数据处理模块执行如下处理流程：

步骤A，通过不同的模数转换通道同时采集模拟形式的探测信号和参考信号，获得包含三个目标检测波长的参考信号曲线和探测信号曲线；

步骤B，将参考信号曲线与探测信号曲线相除，获得去除探测激光器出光功率变化影响的透射信号曲线；

步骤C，在透射信号曲线中分别找到λ₁₀所在的位置P₀；λ₁₁所在的位置P₁；根据P₀，P₁的值及λ₁₀，λ₁₁，λ₁₂的波长获得λ₁₂在透射信号曲线中的位置P₂；

步骤D，对于三个目标检测波长中的每一个，由目标检测波长在透射信号曲线中的位置获取对应的参考信号强度和探测信号强度；

步骤E，由三个目标检测波长位置对应的参考信号强度和探测信号强度建立三元一次方程组，通过求解该三元一次方程组获得待测气体环境中的酒精浓度和水汽浓度。

3.根据权利要求2所述的酒精浓度遥测装置，其中：

所述控制模块通过周期性的改变电流控制信号的大小使探测激光器的出射波长在一个电流调制周期内分别扫过三个目标检测波长λ₁₀，λ₁₁和λ₁₂；

所述数据处理模块执行的处理流程中，所述步骤A中：所述参考信号曲线和探测信号曲线分别为施加在探测激光器的电流控制信号从低到高线性增加时，不同电流下参考探测器和检测探测器探测到的参考信号和探测信号组成的集合。

4.根据权利要求2所述的酒精浓度遥测装置，其中，所述数据处理模块执行的处理流程中，所述步骤C按照以下公式获得λ₁₂在透射信号曲线中的位置P₂：