[发明专利]一种激光拉曼气体分析仪的标定和检测气体浓度的方法

权利要求书

1.一种激光拉曼气体分析仪的标定和检测气体浓度的方法，其特征在于，包括标定步骤以及气体浓度检测步骤，具体是：

激光拉曼气体分析仪的标定步骤，具体如下：

步骤1.1.在进气口通入体积比在4:6～6:4范围的被标定气体与中间载气，待混合气稳定；

步骤1.2.由激光发射单元发出一束激光经过标定/测量气室中的混合气后，产生光谱图信号；

步骤1.3.光谱图采集器采集对应的被标定气体与中间载气的光谱图；

步骤1.4.数据分析模块根据对应的被标定气体与中间载气所得的光谱图，得到一个比值常量

其中，V_标、V_载分别为被标定气体和中间载气光谱图的波峰高度；n_标、n_载分别为被标定气体和中间载气的浓度，并且光谱图中得到的是V_标、V_载，n_标、n_载已知；

步骤1.5.更换被标定的气体，重复步骤1～4，完成所有已知气体的对应标定，建立一个标定数据库

所述气体浓度检测步骤包括两个选择步骤，

选择步骤一：含有标定中使用的中间载气且中间载气浓度较高的n+1种混合气体浓度检测步骤，本步骤根据标定数据库k_标i，能够计算出各个气体组份的浓度，完成气体浓度的检测，具体如下：

步骤2.1.在进气口通入检测定混合气体与中间载气，待混合气稳定；

步骤2.2.由激光发射单元发出一束激光经过标定/测量气室中的混合气后，产生光谱图信号；

步骤2.3.光谱图采集器采集对应的被标定气体与中间载气的光谱图；

步骤2.4.数据分析模块根据对应的被标定气体与中间载气所得的光谱图，得到V_测i、V_载，根据标定数据库可得得

其中，V_测i、V_载分别为混合气体中的某一种气体和中间载气光谱图的波峰高度；n_测i、n_载分别为混合气体中的某一种气体和中间载气的浓度，并且光谱图中得到的是V_测i、V_载，k_标i从标定步骤得到的标定数据库中已知；

步骤2.5.由式n_测1+n_测2+...+n_测n+n_载＝1，可计算出中间载气的浓度n_载，从而也可计算出其他n种混合气中其他气体的浓度n_测i；

选择步骤二：不含标定中使用的中间载气或者中间载气浓度较低的n+1种混合气体浓度检测步骤，本步骤根据标定数据库k_标i，即可计算出各个气体组份的浓度，完成气体浓度的检测，具体如下：

步骤3.1.在进气口通入检测定混合气体，待混合气稳定；

步骤3.2.由激光发射单元发出一束激光经过标定/测量气室中的混合气后，产生光谱图信号；

步骤3.3.找到一种气体的光谱图幅值比较大，将此气体作为实际测量载气，定为第n+1种气体；

步骤3.4.光谱图采集器采集对应的被标定气体与实际测量载气的光谱图；

步骤3.5.数据分析模块根据对应的被标定气体与实际测量载气所得的光谱图，得到V_测i、V_测(n+1)，根据标定数据库可得和由

得到

其中，V_测i、V_测(n+1)分别为混合气体中的某一种气体和实际测量载气光谱图的波峰高度；n_测i、n_测(n+1)分别为混合气体中的某一种气体和实际测量载气的浓度，并且光谱图中得到的是V_测i、V_测(n+1)，k_标i、k_标(n+1)从从标定步骤得到的标定数据库中已知；

步骤3.6.由式n_测1+n_测2+...+n_测n+n_测(n+1)＝1，可计算出实际测量载气的浓度n_测(n+1)，从而也可计算出其他n种混合气中其他气体的浓度n_测i。