[发明专利]气体检测方法与装置

权利要求书

1.一种气体检测方法，其特征在于，该方法通过改变光度计的测量气室中的气体压力产生不同的光能吸收，得出不同的吸光度；结合比尔朗伯定率计算出气体浓度。

2.根据权利要求1所述的气体检测方法，其特征在于，根据比尔朗伯定律，标准大气压P₀下体积浓度为C的气体G(gas)通入光度计的测量气室，当测量气室中气体压力为P时，气体G产生的吸光度为A，

在测量气室中气体压力为P₁的情况下，气体G产生的吸光度A₁为：

在测量气室中气体压力为P₂的情况下，气体G产生的吸光度A₂为：

式中I₁＝I₂，为假定无任何吸收情况下的探测器检测到的气体G的光强值，I₁′为测量气室中通入气体G后，压力为P₁时探测器检测到的光强值，I₂′为测量气室中通入气体G后，压力为P₂时探测器检测到的光强值。

由式(1)、(2)可得：

由于I₁＝I₂，所以lnI₁-lnI₂＝0

所以

在封闭的测量气室中，气体G在两种压力状态下的吸光度比值等于两种状态下的压力比值；即：

综合(3)、(4)可得

于是

根据比尔朗伯定律，气体G的体积浓度C正比于吸光度A，由此可得标准大气压下的气体浓度

由式(5)可得，通过检测测量气室中两种压力状态下的压力值以及探测器检测的光强值，进行两组及以上的检测，得出定标系数R后，得到即可计算出气体G在标准大气压下的体积浓度值C。

3.根据权利要求1所述的气体检测方法，其特征在于，对于公式其中定标系数R通过反算一个已知浓度的待测气体在两种压力状态下的压力和光强值得出；或者通过分别反算多个已知浓度的待测气体在两种压力状态下的压力和光强值得出多个定标系数R，然后通过拟合多个R值得出拟合曲线。

4.根据权利要求1或2所述的气体检测方法，其特征在于，所述气体检测方法包括：

(1)定标系数R的确定：

测定一个已知浓度气体G在两种压力状态下的压力值以及光强值；通过反算得到定标系数R；

(2)待测气体体积浓度的计算：

测定未知浓度气体G在两种压力状态下的压力值以及光强值；通过已知定标系数R的公式计算得到未知浓度气体G的浓度值C。

5.根据权利要求4所述的气体检测方法，其特征在于，在步骤(1)的定标系数R的确定过程中，分别测定多个已知的不同浓度气体G在两种压力状态下的压力值以及光强值，得到多个不同的定标系数R，通过拟合曲线得到R，从而确定定标系数R。

6.根据权利要求1,2,3,和5任一项所述的气体检测方法，其特征在于，所述光度计采用单波长、单探测器和单测量气室；不配置参考气室；所述单波长是指进入测量气室的光为单波长的光，或者进入测量气室的光为多种波长的光，在探测器处检测单波长的光。

7.一种气体检测装置，其特征在于，该装置具有光度计，该光度计包括用于发射光的光源、用于供光源发射的光通过的测量气室和用于探测透过测量气室的光的光强值的探测器；所述测量气室具有供待测气体进入的进气口和排出的出气口；所述测量气室中的气压是可调的和可稳定测量的。

8.根据权利要求7所述的气体检测装置，其特征在于，所述测量气室中，能够通过改变其内待测气体的压力产生不同的光能吸收，探测到不同的光强值，得出不同的吸光度；结合比尔朗伯定率计算出待测气体浓度。