[实用新型]气体浓度分析仪和用于校准气体浓度分析仪的装置

说明书

本实用新型涉及气体浓度分析仪和用于校准气体浓度分析仪的装置。一种气体浓度分析仪包括：光源；吸收池，被配置为容纳待测气体；参考池，被配置为容纳吸收光谱与待测气体的吸收光谱相同或相近的参考气体并且可在第一位置与第二位置之间切换，参考池在处于第一位置时位于光源与探测器之间的光路之中，并且在处于第二位置时位于光源与探测器之间的光路之外；探测器，被配置为在参考池处于第一位置时接收透射通过吸收池与参考池的参考光信号并生成相应的参考电信号；信号处理电路，被配置为基于参考电信号确定由光源发射的激光的波长偏移；以及光源控制电路，被配置为基于波长偏移而改变用于控制光源的控制信号以校准由光源发射的激光的波长。

技术领域

本实用新型涉及气体浓度测量领域，具体来说，涉及气体浓度分析仪和用于校准气体浓度分析仪的装置。

背景技术

气体浓度测量在工业过程控制、环境污染监测等方面具有重要的意义。在诸多气体浓度测量技术中，基于激光吸收光谱学的气体浓度测量技术被广泛应用，其原理是每种气体都有特征吸收光谱并且满足比尔朗伯定律，由此可以通过用光照射待测气体并测量其吸收光谱来获得关于待测气体的浓度的信息。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种气体浓度分析仪。

本实用新型提供了一种气体浓度分析仪，其包括：光源，被配置为发射激光；吸收池，被配置为容纳待测气体；参考池，被配置为容纳具有与所述待测气体的吸收光谱相同或相近的吸收光谱的参考气体，所述参考池被配置为可在第一位置与第二位置之间切换，所述参考池在处于所述第一位置时位于光源与探测器之间的光路之中，并且在处于所述第二位置时位于光源与探测器之间的光路之外；探测器，被配置为在所述参考池处于所述第一位置时，接收透射通过吸收池与参考池的参考光信号并生成相应的参考电信号；信号处理电路，被配置为基于从所述探测器接收的所述参考电信号确定由所述光源发射的激光的波长偏移；以及光源控制电路，被配置为基于由所述信号处理电路确定的波长偏移而改变用于控制所述光源的控制信号以校准由所述光源发射的激光的波长。

在一些实施例中，所述参考池在处于所述第一位置时位于吸收池与探测器之间的光路之中。

在一些实施例中，所述参考池内的参考气体的浓度被配置为使得在所述参考池处于所述第一位置时，所述探测器接收到的参考光信号的强度低于第一阈值。

在一些实施例中，所述参考气体的吸收光谱中的至少一个吸收峰与所述待测气体的吸收光谱中的吸收峰具有相同的位置。

在一些实施例中，所述光源控制电路校准由所述光源发射的激光的波长包括改变控制信号以使得由所述光源发射的激光的波长范围的中心的位置与目标吸收峰的位置相距固定值，所述目标吸收峰是所述至少一个吸收峰中的一个吸收峰。

在一些实施例中，所述光源控制电路校准由所述光源发射的激光的波长包括改变控制信号以使得由所述光源发射的激光的波长范围的中心的位置与所述目标吸收峰的位置重合。

在一些实施例中，所述参考池的光入射面与光出射面之间的距离为2mm至5mm。

在一些实施例中，当所述参考池处于所述第一位置时，所述参考池与所述探测器相距2cm至5cm。

在一些实施例中，所述气体浓度分析仪还包括驱动装置，所述驱动装置被配置为驱动所述参考池在所述第一位置与所述第二位置之间的切换。

在一些实施例中，所述驱动装置使所述参考池通过平移和/或旋转的方式来实现在所述第一位置与所述第二位置之间的切换。

在一些实施例中，所述驱动装置被配置为以预定的频率使所述参考池在所述第一位置与所述第二位置之间切换。

在一些实施例中，所述驱动装置被配置为当在所述参考池处于所述第二位置时所述探测器接收到的透射通过吸收池的光信号强度高于第二阈值时，将所述参考池从所述第二位置驱动到所述第一位置。