[发明专利]一种基于TDLAS技术的湿度测量方法及系统

权利要求书

1.一种基于TDLAS技术的湿度测量方法，其特征在于，包括：

根据待测环境湿度变化，采用不同波长进行湿度测量；

测量低湿度时，调节到具有吸收强的吸收峰的波长测量；测量高湿度时，调节到具有吸收弱的吸收峰的波长测量；

第一波长具有吸收强的吸收峰，第二波长具有吸收弱的吸收峰；

根据所述湿度变化，切换使用所述第一波长或所述第二波长；

设定扫描步长，发射初始激光波长进行扫描；

获取所述初始激光波长的吸收曲线，所述吸收曲线中吸收峰为水汽吸收峰，所述吸收曲线为固定长度的数组；

寻找所述数组的最小值，确定所述最小值位置，在所述吸收曲线数据中心附近的最小值被采信进入判断算法；

取所述最小值数据的前后各若干个数组值，采用最小二乘法进行直线拟合，计算R2；

其中R2=SSR/SST=1-SSE/SST，SST=SSR+SSE，SST为总平方和，SSR为回归平方和，SSE为残差平方和；

当R2大于等于0.9时，扫描范围不变；

当R2小于0.9后，扩大扫描范围，从0.1nm扩展至0.2nm至0.5nm，直至出现R2大于等于0.9；

当调整至0.5nm还出现R2无法大于等于0.9时，调整至所述第一波长；

当吸收峰峰值的最小值小于等于所述数组起始点数值的1/5时，启动波长切换，切换到所述第一波长；

当所述最小值减去所述最小值对应的拟合值位置直线数据，小于等于所述数组起始点数值的1/100时，启动波长切换，切换到所述第二波长。

2.根据权利要求1所述的湿度测量方法，其特征在于，

所述第一波长和所述第二波长的选择范围为1368nm附近1nm、

1369nm附近1nm或1370nm附近1nm内。

3.根据权利要求2所述的湿度测量方法，其特征在于，

所述湿度测量方法应用于印染、纺织领域的定型、干燥、烘干工艺中。

4.一种基于TDLAS技术的湿度测量系统，其特征在于，所述湿度测量系统实现权利要求1-3任一项所述的湿度测量方法，包括：

检测主机；

探测气室，部分设置在待监测环境中，所述探测气室与所述检测主机电连接；

其中，检测主机包括用于生成不同波长激光的激光器、激光器波长调谐模块、激光器温度控制模块、激光器波长吸收模块及分别与所述激光器波长调谐模块、激光器温度控制模块、激光器波长吸收模块电连接的切换控制模块；

所述激光器的电路端与所述激光器波长调谐模块和所述激光器温度控制模块控制连接，所述激光器的光路端与所述探测气室连接；

所述探测气室与所述激光器波长吸收模块连接，所述激光器波长吸收模块与所述切换控制模块电连接；

所述切换控制模块根据待测环境湿度变化，控制所述激光器温度控制模块采用不同波长进行湿度测量；测量低湿度时，所述切换控制模块控制所述激光器温度控制模块调节到具有吸收强的吸收峰的波长测量；测量高湿度时，所述切换控制模块控制所述激光器温度控制模块调节到具有吸收弱的吸收峰的波长测量。

5.根据权利要求4所述的湿度测量系统，其特征在于，还包括：

光环形器，所述激光器的光路端通过所述光环形器与所述探测气室连接，所述探测气室通过所述光环形器与所述激光器波长吸收模块连接。

6.根据权利要求5所述的湿度测量系统，其特征在于，

所述光环形器通过PIN光电二极管与所述激光器波长吸收模块连接。

7.根据权利要求6所述的湿度测量系统，其特征在于，

所述探测气室为光纤耦合气室；

所述光纤耦合气室包括：依次连接的发射接收器件、镂空柱壳体和反射端。