[发明专利]一种紫外差分光谱气体传感器环境压力补偿结构及方法

说明书

本发明公开了一种紫外差分光谱气体传感器环境压力补偿结构，紫外差分光谱气体传感器环境压力补偿结构，包括密闭箱体、紫外差分光谱气体传感器、数字压力传感器、恒温控制器、工控机、调压组件和限位隔板；密闭箱体内部设有调压组件及限位隔板，所述调压组件包括活塞、调节杆及驱动电机，所述活塞的左侧连接有调节杆，调节杆的前端穿出密闭箱体后与驱动电机相连接，活塞将密闭箱体内部分为调压气室及工作气室。本发明同时公开了一种紫外差分光谱气体传感器环境压力补偿方法。本发明的补偿结构及方法能够对不同环境压力条件下的气体浓度进行补偿，克服了由于环境压力条件变化导致测量气体浓度不精确的缺陷，为工业环境气体浓度测量提供理论基础。

技术领域

本发明涉及气体检测技术领域，特别是一种紫外差分光谱气体传感器环境压力补偿结构及方法。

背景技术

基于紫外差分光谱气体传感器技术的气体分析仪作为一种快速、准确的气体定量分析技术，特别在煤矿井下气体检测、连续污染物监测(CEMS)及机动车尾气检测应用中十分普遍。但是传统的光谱分析仪在对气体浓度进行检测时容易受到环境压力的影响，难以消除硬件波动和系统漂移对气体浓度定量分析的影响，另外，当环境压力发生改变时，单位体积内的气体发生改变，即气体的分子间距发生变化，使得紫外线被吸收的能量发生变化，但待测气体的浓度没有变化。因此，测试浓度和真值相比有较大的偏差，当同一地点的压力经常有较大范围变化或传感器的校正地点与使用地点的压力有较大变化时，传感器都需要进行压力校正。现有技术中还未有针对紫外差分光谱气体传感器的压力补偿结构及方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种紫外差分光谱气体传感器环境压力补偿结构及方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种紫外差分光谱气体传感器环境压力补偿结构，包括密闭箱体、紫外差分光谱气体传感器、数字压力传感器、恒温控制器、工控机、调压组件和限位隔板；

所述密闭箱体为长方体结构，所述密闭箱体内部设有调压组件及限位隔板，所述调压组件包括活塞、调节杆及驱动电机，所述活塞的左侧连接有调节杆，调节杆的前端穿出密闭箱体后与驱动电机相连接，活塞将密闭箱体内部分为调压气室及工作气室，活塞与密闭箱体内壁面之间密封滑动连接，且设置在限位隔板的左侧，限位隔板用于限定活塞位移，在工作气室的上方设有待测气体入口，工作气室的右端设有待测气体出口；

在所述工作气室内设有紫外差分光谱气体传感器、数字压力传感器和恒温控制器，所述待测气体入口、待测气体出口分别通过管路与紫外差分光谱气体传感器的气体吸收池连接，紫外差分光谱气体传感器用于检测气体浓度，数字压力传感器用于测定工作气室内部的实时压力，恒温控制器用于控制密闭箱体内温度恒定；所述工控机安装在密闭箱体的外部，与驱动电机、紫外差分光谱气体传感器、数字压力传感器和恒温控制器分别连接，紫外差分光谱气体传感器检测的气体浓度值及数字压力传感器检测的实时压力值传递给工控机，通过工控机控制驱动电机驱动所述调节杆进而带动活塞在密闭箱体内移动，以及通过工控机控制恒温控制器工作。

进一步地，所述紫外差分光谱气体传感器为H₂S气体传感器或NH₃气体传感器。

进一步地，所述限位隔板设置2个，对称固定在密闭箱体内壁上。

进一步地，所述调节杆与密闭箱体之间密封连接。

本发明同时提供一种紫外差分光谱气体传感器环境压力补偿方法，采用上述紫外差分光谱气体传感器环境压力补偿结构实现，包括以下步骤：

步骤1、采用上述紫外差分光谱气体传感器环境压力补偿结构，向密闭箱体内通入不同浓度的气体，测得在不同压力p_h条件下得到的气体浓度值C_b；