[发明专利]气体检测装置和方法

权利要求书

1.一种测量样本中第一气体的浓度的方法，包括下述步骤：提供检测器，所述检测器具有响应于第一波长的传感器、响应于第二波长的传感器和用于取得参考读数的传感器；分析气体样本以获得与所述第一波长相对应的第一吸收读数、与所述第二波长相对应的第二吸收读数、以及参考读数；使用所述第一吸收读数和所述参考读数来计算第一吸收数字，并使用所述第二吸收读数和所述参考读数来计算第二吸收数字；将线性化器函数应用于第一和第二吸收数字中的每一个，以计算第一和第二浓度数字；校准针对每一个波长的传感器，以用于检测所述第一气体，使得当仅所述第一气体存在于样本中时，每一个波长处的传感器给出相同读数；分析气体样本以获得所述第一波长处的第一吸收读数、所述第二波长处的第二吸收读数、以及参考读数；使用所述第一波长处的读数、所述第二波长处的读数、以及所述参考读数来计算第一浓度数字c₁和第二浓度数字c₂；以及使用校正等式c_cor = c₁ –X·(c₂ – c₁)来计算指示所述样本中所述第一气体的实际浓度的经校正的浓度数字c_cor，其中X = D·A·(c₁ / c₂)^B，其中对于取决于在所述样本中寻找的气体而选择的特定的一对传感器波长，A和B是常量，并且D是取决于所述样本中所述第一气体的浓度的校正因子。

2.根据权利要求1所述的方法，其中从使用所述检测器取得的校准读数外插D的值，以测量至少处于两个已知浓度的已知成分的至少第一气体混合物和至少处于两个已知浓度的与第一气体混合物的成分不同的已知成分的第二气体混合物的浓度。

3.根据权利要求2所述的方法，其中校准读数是使用第一和第二气体混合物中的每一个的相同浓度值来取得的。

4.根据权利要求2或权利要求3所述的方法，其中所述已知浓度之一是100%所述第一气体混合物和100%所述第二气体混合物。

5.根据权利要求4所述的方法，其中所述已知浓度中的另一个是与另一气体混合的50%气体混合物。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述另一气体是氮气。

7.根据权利要求2、3、5或6中任一项所述的方法，其中使用利用等式从已知成分的样本取得的读数来计算D的校准值，其中C₁和C₂是针对该样本取得的传感器读数，并且C_cor是已知样本中气体的实际浓度。

8.根据权利要求7所述的方法，其中使用校准值之间的线性外插来从D的校准值外插针对未知成分的样本的D的值，以针对样本外插到针对C1的测量值的D的值。

9.根据权利要求8所述的方法，其中使用下述等式来针对未知成分的特定样本计算D：

其中

以及

其中；R_@100%NG1 = 以已知成分的第一气体混合物NG1的至少一个已知浓度测量的校准确定比率，R_@100%NG2 = 以已知成分的第二气体混合物NG2的至少一个已知浓度测量的校准确定比率，并且D_NG1是在针对第一气体混合物的D的校准值之间外插的线性等式，并且D_NG2是在针对第二气体混合物的D的校准值之间外插的线性等式。