[发明专利]红外激光光谱的氧气原位检测方法与装置

摘要

一种红外激光光谱的氧气原位检测方法与装置，属气体检测。本发明包括主机箱、现场检测模块和屏蔽传输电缆，其中主机箱上安装有电源开关、数据传输接口、液晶显示屏、电源插座、风扇、第一电缆接口，主机箱内有数据采集处理和控制模块、直流稳压模块、信号滤波与放大电路、温度控制模块、电流控制模块、锁相放大器、调制信号发生器；现场检测模块包括第二电缆接口、校准池槽、出气孔快插接口、进气孔快插接口、第一球面反射镜、第二球面反射镜、半导体激光器、石英窗片、钨钢支杆、副镜底座、副镜、主镜、主镜底座、密封罩、光电探测器。本发明检测方法结合了半导体激光吸收光谱、波长调制与谐波检测、开放式长光程反射吸收池。本发明检测灵敏。

主权项

1. 一种红外激光光谱的氧气浓度原位检测方法，其特征在于将在上位机设置的参数信号经过数据采集处理和控制模块(104)得到参数控制信号，将参数控制信号经过调制信号发生电路(113)得到锯齿波信号、正弦波信号和触发信号，将锯齿波信号和正弦波信号经过电流控制模块(111)得到调制信号，将正弦波信号输出至锁相放大器(112)作为参考信号，将触发信号输出至数据采集处理和控制模块(104)得到信号采集触发信号，温度控制模块(110)输出激光器温度控制信号，将所述的调制信号、温度控制信号通过屏蔽传输电缆(3)输出至半导体激光器(207)控制半导体激光器(207)输出激光束；将激光束经第二球面反射镜(206)反射后通过通光孔内的石英窗片(208)进入反射池，激光束在反射池内经过主镜(212)和副镜(211)多次往返反射后由同一通光孔内的石英窗片(208)出射，将出射激光束经第一球面镜(205)反射后通过校准池槽(202)聚焦在光电探测器(216)的光敏面上得到光电转换信号，将光电转换信号通过屏蔽传输电缆(3)传输至信号滤波及放大电路(108)，光电转换信号经过信号滤波及放大电路(108)得到放大的检测信号，将放大的检测信号、所述参考信号经过锁相放大器(112)得到二次谐波信号，将二次谐波信号经过数据采集处理和控制模块(104)得到反演气体浓度数据，将反演气体浓度数据输出至液晶显示屏(103)显示，将反演气体浓度数据通过数据传输接口(102)输出至上位机处理和存储。