一種氣體濃度測量方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種氣體濃度測量方法及裝置，通過將第一方波信號與三角波信號進行疊加，再將所得第一疊加信號與正弦波信號進行疊加，得到第二疊加信號后，使用第二疊加信號對光源進行調(diào)制，并將得到的預(yù)設(shè)波長的第一激光信號射入待測氣體，獲取從待測氣體射出的第二激光信號，并將其轉(zhuǎn)換成光強信號輸出，接收第二方波信號發(fā)生器輸出的第二方波信號，將其作為本頻信號對光強信號進行處理，得到二次諧波信號，對二次諧波信號進行放大得到待測諧波信號，并對其進行分析確定待測氣體的濃度。本發(fā)明通過從光強信號中得到二次諧波信號，并對該二次諧波信號進行放大，使得到的待測諧波信號的信噪比和強度得到提高，從而提高了待測氣體濃度的測量精度。
【專利說明】一種氣體濃度測量方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣體測量【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體的說是涉及一種氣體濃度測量方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人類生存環(huán)境的惡化，環(huán)境污染對人類的健康和安全的影響日益成為人們密切關(guān)注的問題，而工業(yè)生產(chǎn)作為造成環(huán)境污染的主要因素之一，對其環(huán)境的檢測也已成為當(dāng)今技術(shù)研究的重點，尤其是對其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氣體濃度的檢測。如今，隨著半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)的發(fā)展，得知被測氣體只能夠?qū)μ囟úㄩL的激光進行吸收，又根據(jù)朗伯-比爾(Lambert-Beer)定律得知,半導(dǎo)體激光穿過被測氣體的光強衰減與被測氣體的濃度成一定的函數(shù)關(guān)系，因此，在實際應(yīng)用中可通過測量待測氣體對激光的衰減來測量氣體的濃度。
[0003]目前，通常都是采用激光氣體分析儀來實現(xiàn)對待測氣體濃度的檢測，其中，該激光氣體分析儀包括發(fā)射單元、測量氣室、接收單元和分析儀單元，通過發(fā)射單元發(fā)出特定波長的激光束，穿過測量氣室(其內(nèi)部是待測氣體)之后，由所述接收單元接收穿過待測氣體的信號，并將其轉(zhuǎn)換成光強信號，并通過所述分析單元對光強信號以及發(fā)射單元發(fā)出的激光信號進行分析，從而確定待測氣體的濃度。
[0004]其中，所述發(fā)射單元包括可調(diào)諧激光二極管和光源驅(qū)動器，該可調(diào)諧發(fā)光二極管是由光源驅(qū)動器提供其工作所需的溫度和電流，并通過所述溫度和電流來控制發(fā)出的激光的波長，所以，對于上述特定波長的激光束可通過溫度或電流兩種調(diào)節(jié)方式來獲得，而由于對可調(diào)諧激光二極管的電流信號進行調(diào)節(jié)的方式能夠獲取較快的頻率調(diào)諧速度，所以，在實際應(yīng)用中，通常都是采用電流調(diào)節(jié)方式，即通過一鋸齒波信號對所述光源驅(qū)動器輸出的驅(qū)動信號進行調(diào)制，從而實現(xiàn)對可調(diào)諧激光二極管的電流信號的調(diào)制，進而得到具有特定波長的激光束。但是，由于激光氣體分析儀光源(即所述可調(diào)諧激光二極管)發(fā)出的激光束的光強本身就很微弱，接收單元接收到的穿過待測氣體的激光信號的光強必然會更加微弱，這樣很難根據(jù)光強的衰減信息精確地分析出待測氣體的濃度，大大影響了待測氣體濃度的測量精度；另外，由于受檢測環(huán)境的影響，上述激光氣體分析儀光源調(diào)制與解調(diào)方法得到的光強信號中干擾信號很多，使得所述光強信號的信噪比較低，大大影響了待測氣體濃度的測量精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于此，本發(fā)明提供了一種氣體濃度測量方法與裝置，解決了現(xiàn)有技術(shù)中因接收單元接收到的光強信號微弱以及信噪比低，而影響待測氣體濃度的測量精度的技術(shù)問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0007]一種氣體濃度測量方法，包括:[0008]對第一方波信號與三角波信號進行疊加,得到第一疊加信號；
[0009]對所述第一疊加信號與正弦波信號進行疊加，得到第二疊加信號；
[0010]使用所述第二疊加信號對光源進行調(diào)制，得到預(yù)設(shè)波長的第一激光信號，并將所述第一激光信號射入待測氣體；
[0011]獲取從所述待測氣體射出的第二激光信號，并將所述第二激光信號轉(zhuǎn)換成光強信號輸出；
[0012]接收第二方波發(fā)生器發(fā)送的第二方波信號，并將所述第二方波信號作為本頻信號，對所述光強信號進行處理，得到二次諧波信號；
[0013]對所述二次諧波信號進行放大，得到待測諧波信號；
[0014]對所述待測諧波信號進行分析，確定待測氣體的濃度。
[0015]優(yōu)選的，所述第一方波信號的頻率為第一預(yù)設(shè)頻率，所述三角波信號的頻率為第二預(yù)設(shè)頻率，所述正弦波信號的頻率為第三預(yù)設(shè)頻率；所述第二方波信號的頻率為第四預(yù)設(shè)頻率，其中，所述第一預(yù)設(shè)頻率等于所述第二預(yù)設(shè)頻率，所述第一預(yù)設(shè)頻率、所述第二預(yù)設(shè)頻率均小于所述第三預(yù)設(shè)頻率，所述第四預(yù)設(shè)頻率是所述第三預(yù)設(shè)頻率的2倍。
[0016]優(yōu)選的，所述獲取所述待測氣體射出的第二激光信號，并將所述第二激光信號轉(zhuǎn)換成光強信號輸出具體為:
[0017]通過光電探測器獲取經(jīng)所述待測氣體吸收后射出的第二激光信號，并將所述第二激光信號轉(zhuǎn)換成光強信號輸出。
[0018]—種氣體濃度測量裝置，包括:激光氣體分析儀，第一方波發(fā)生器、第二方波發(fā)生器、三角波發(fā)生器、正弦波發(fā)生器，第一疊加單元、第二疊加單元、處理單元和放大單元，其中，
[0019]所述第一疊加單元的輸入端分別與所述第一方波發(fā)生器的輸出端和所述三角波發(fā)生器的輸出端相連；
[0020]所述第二疊加單元的輸入端分別與所述第一疊加單元的輸出端和所述正弦波發(fā)生器的輸出端相連，輸出端與所述激光氣體分析儀的發(fā)射單元相連；
[0021]所述處理單元的輸入端分別與所述第二方波發(fā)生器輸出端和所述激光氣體分析儀的接收單元的輸出端相連，輸出端與所述放大單元的輸入端相連；
[0022]所述放大單元的輸入端與所述激光氣體分析儀的分析單元相連。
[0023]優(yōu)選的，所述處理單元具體為混頻器。
[0024]優(yōu)選的，所述第一疊加單元和所述第二疊加單元均為加法器。
[0025]優(yōu)選的，所述放大單元具體為運算放大器。
[0026]優(yōu)選的，所述接收單元具體為光電探測器。
[0027]優(yōu)選的，所述發(fā)射單元包括相連的可調(diào)諧激光二極管和光源驅(qū)動器，其特征在于，所述第二疊加單元的輸出端與所述發(fā)射單元相連具體為:
[0028]所述第二疊加單元的輸出端與所述光源驅(qū)動器相連。
[0029]經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開提供了一種氣體濃度測量方法及裝置，通過將第一方波信號與三角波信號進行疊加后，再將所得第一疊加信號與較高頻率的正弦波信號進行疊加，得到第二疊加信號，并將其發(fā)送給所述裝置的發(fā)射單元，用來完成對該發(fā)射單元要發(fā)出的激光信號的調(diào)制，得到所需的第一激光信號，并將其射入測量氣室中，之后，由接收單元對待測氣體吸收后發(fā)出的激光信號進行檢測，并將檢測到的第二激光信號轉(zhuǎn)換成光強信號后發(fā)送給處理單元，由該處理單元以接收到的第二方波信號為本頻信號，對所述光強信號進行處理，得到該光強信號中的基波信號的二次諧波信號，相對于包含有各種干擾信號的光強信號，本發(fā)明所得二次諧波信號的信噪比較大，且經(jīng)過放大單元對所述二次諧波信號的放大處理后，又進一步增強了所述二次諧波信號的幅值，從而使得放大處理得到的待測諧波信號的信噪比和強度，均比接收單元直接輸出的光強信號的信噪比和強度大，這大大提高了對所述待測諧波信號進行分析所得待測氣體濃度的精度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。
[0031]圖1為本發(fā)明一種氣體濃度測量方法的實施例1的流程圖；
[0032]圖2為本發(fā)明一種氣體濃度測量裝置的實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3為本發(fā)明一種光源的調(diào)制信號的波形示意圖。
【具體實施方式】
[0034]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0035]本發(fā)明實施例公開了一種氣體濃度測量方法和裝置，通過將第一方波信號與三角波信號進行疊加后，再將所得第一疊加信號與較高頻率的正弦波信號進行疊加，得到第二疊加信號(即調(diào)制信號)，并將該第二疊加信號發(fā)送給發(fā)射單元，完成對發(fā)射單元將要發(fā)出的激光信號的調(diào)制，得到所需的第一激光信號，并將其射入測量氣室，通過接收單元檢測所述測量氣室射出的信號，并將檢測到的第二激光信號轉(zhuǎn)換成光強信號，發(fā)送給處理單元，之后以該處理單元接收到的第二方波信號為本頻信號，對接收到的所述光強信號進行處理，得到所述光強信號中的二次諧波信號，相對于包含有各種干擾信號的光強信號，本發(fā)明所得二次諧波信號的信噪比較大，且經(jīng)過放大單元對所述二次諧波信號的放大處理后，又進一步增強了所述二次諧波信號的幅值，從而大大提高了經(jīng)所述放大處理得到的待測諧波信號的信噪比和強度，進而提高了對所述待測諧波信號分析所得待測氣體濃度的測量精度。
[0036]參照圖1，示出了本發(fā)明一種氣體濃度測量方法的實施例1的流程圖，所述方法可以包括:
[0037]步驟101:對第一方波信號與三角波信號進行疊加，得到第一疊加信號。
[0038]步驟102:對所述第一疊加信號與正弦波信號進行疊加，得到第二疊加信號。
[0039]在本發(fā)明實施例的實際應(yīng)用中，第一方波信號、三角波信號和正弦波信號可通過不同的函數(shù)發(fā)生器來產(chǎn)生，如通過方波發(fā)生器產(chǎn)生所述第一方波信號，通過三角波發(fā)生器產(chǎn)生所述三角波信號，通過正弦波發(fā)生器產(chǎn)生所述正弦波信號；當(dāng)然，若所選用的函數(shù)發(fā)生器包括有多個信號輸出端，且能夠同時產(chǎn)生不同類型的電流信號，為減少函數(shù)發(fā)生器的使用個數(shù)，也可以采用一個或兩個函數(shù)發(fā)生器來產(chǎn)生上述電流信號。其中，需要說明的是，所述第一方波信號和所述三角波信號的頻率相等，通常為幾十赫茲到幾百赫茲，所述第一方波信號和所述三角波信號的頻率均小于所述正弦波信號的頻率，通常所述正弦波信號的頻率為IOOKHz (單位:千赫茲)以上。
[0040]步驟103:使用所述第二疊加信號對光源進行調(diào)制，得到預(yù)設(shè)波長的第一激光信號，并將所述第一激光信號射入待測氣體。
[0041]其中，需要說明的是，本發(fā)明實施例中使用所述第二疊加信號對光源的調(diào)制過程，與現(xiàn)有技術(shù)中使用鋸齒波信號對光源的調(diào)制過程是相同的，此處將不再贅述。
[0042]另外，根據(jù)半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)的原理得知，待測氣體只會對特定波長的激光進行“選頻”吸收，至于該特定波長具體為多少可根據(jù)所述待測氣體的特性而預(yù)先設(shè)定。
[0043]步驟104:獲取從所述待測氣體射出的第二激光信號，并將所述第二激光信號轉(zhuǎn)換成光強信號輸出。
[0044]在本發(fā)明實施例中，發(fā)射單元發(fā)出的第一激光信號射入測量氣室后，根據(jù)半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)的原理可知，經(jīng)測量氣室中的待測氣體對所述第一激光信號的“選頻”吸收后，射出所述測量氣室的激光信號必然不同于所述第一激光信號，此時，可通過接收單元對經(jīng)待測氣體吸收后的激光信號進行檢測，并將檢測到的第二激光信號轉(zhuǎn)換成光強信號，從而完成光信號到電信號的轉(zhuǎn)變，以便后續(xù)對所述光強信號的進一步處理。
[0045]步驟105:接收第二方波發(fā)生器發(fā)送的第二方波信號，并將所述第二方波信號作為本頻信號，對所述光強信號進行處理，得到二次諧波信號。
[0046]在現(xiàn)有技術(shù)中，系統(tǒng)得到光強信號后，是直接將其發(fā)送給了分析單元，由該分析單元直接分析該光強信號的衰減信息，以便根據(jù)該衰減信息，確定待測氣體的濃度，但由于所述光強信號中干擾信號較多，使得其信噪比很低，大大影響了所得待測氣體濃度的精度。
[0047]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題，本發(fā)明利用諧波檢測技術(shù)靈敏度高、抗干擾能力強的優(yōu)點，對接收單元輸出的光強信號進行了進一步處理，即以固定頻率的第二方波信號為本頻信號，對接收到的所述光強信號進行混頻處理，從而在所述光強信號中“提取”出二次諧波信號，相對于接收單元輸出的光強信號，本發(fā)明所得二次諧波信號的信噪比較高，提高了最后所得待測氣體濃度的測量精度。
[0048]其中，需要說明的是，在本發(fā)明實施例中，所述第二放波信號的頻率為上述步驟102中的正弦波信號頻率的2倍。
[0049]步驟106:對所述二次諧波信號進行放大，得到待測諧波信號。
[0050]步驟107:對所述待測諧波信號進行分析，確定待測氣體的濃度。
[0051]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中接收單元輸出的光強信號的強度較弱的技術(shù)問題，本發(fā)明實施例通過對步驟105所得二次諧波信號的放大處理，從而增強了放大處理后所得待測諧波信號的強度，進而，再由分析單元根據(jù)所述待測信號分析待測氣體的濃度，以達(dá)到提高氣體濃度測量精度的目的。其中，需要說明的是，通過待測諧波信號分析出待測氣體的濃度的操作過程與現(xiàn)有技術(shù)相同，本發(fā)明將不再贅述。
[0052]另外，需要說明的是，本發(fā)明實施例中的所述處理單元可以為混頻器，至于根據(jù)上述本頻信號對所述光強信號進行處理，得到所述光強信號的二次諧波信號的具體操作與現(xiàn)有技術(shù)相同，本發(fā)明將不再贅述。
[0053]在本發(fā)明實施例中，通過先將預(yù)設(shè)頻率的第一方波信號與三角波信號進行疊加，再將得到的第一疊加信號與較高頻率的正弦波信號進行疊加，從而得到第二疊加信號(即調(diào)制信號)之后，再使用該第二疊加信號對發(fā)射單元將要發(fā)出的激光信號進行調(diào)制，得到所需波長的第一激光信號，并將其射入待測氣體中，由接收單元對所述待測氣體射出的激光信號進行檢測，并將檢測到的第二激光信號轉(zhuǎn)換成光強信號，發(fā)送給處理單元，由該處理單元以接收到的第二方波信號為本頻信號，對所述光強信號進行處理，得到所述光強信號中的二次諧波信號，再對所述二次諧波信號進行放大處理，使得到的待測諧波信號的信噪比和強度都得到了大幅度提高，從而提高了分析單元根據(jù)該待測諧波信號分析出待測氣體濃度的測量精度。
[0054]參照圖2，示出了本發(fā)明一種氣體濃度測量裝置的實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖，所述裝置可以包括激光氣體分析儀，該激光氣體分析儀包括:發(fā)射單元201、測量氣室202、接收單元203和分析單元204，此外，所述裝置還包括，第一方波發(fā)生器205、三角波發(fā)生器206、第一疊加單元207、正弦波發(fā)生器208、第二疊加單元209、處理單元210、第二方波發(fā)生器211和放大單元212，其中，
[0055]所述第一疊加單元207的輸入端分別與所述第一方波發(fā)生器205的輸出端和所述三角波發(fā)生器206的輸出端相連。
[0056]在本發(fā)明實施例中，所述第一方波發(fā)生器205用于輸出具有第一預(yù)設(shè)頻率的第一方波信號，所述三角波發(fā)生器206用于輸出具有第二預(yù)設(shè)頻率的三角波信號，所述第一疊加單元207用于對接收到的所述第一方波信號和所述三角波信號進行疊加，輸出第一疊加信號，如圖3所示的本發(fā)明一種光源調(diào)制信號的波形示意圖，圖a為所述第一方波信號，圖b為所述三角波信號，圖c為所述第一疊加信號，其中，需要說明的是，所述第一預(yù)設(shè)頻率等于所述第二預(yù)設(shè)頻率，通常為幾十赫茲到幾百赫茲。
[0057]所述第二疊加單元209的輸入端分別與所述第一疊加單元207的輸出端和所述正弦波發(fā)生器208的輸出端相連，輸出端與所述發(fā)射單元201相連。
[0058]其中，所述正弦波發(fā)生器208用于輸出具有第三預(yù)設(shè)頻率的正弦波信號，由所述第二疊加單元209接收所述第一疊加單元207輸出的所述第一疊加信號，以及所述正弦波發(fā)生器208輸出的正弦波信號，并對接收到的所述第一疊加信號和所述正弦波信號進行疊力口，輸出用于對系統(tǒng)光源進行調(diào)制的調(diào)制信號即第二疊加信號。仍以圖3所示的波形示意圖為例，通過波形圖說明所述第二疊加單元獲得的第二疊加信號的過程，該圖3中圖d為所述正弦波信號，圖e為所述第二疊加信號，即用于對光源進行調(diào)制的調(diào)制信號。其中，需要說明的是，為了方便得到用于分析待測氣體濃度的二次諧波，所述第三預(yù)設(shè)頻率大于所述第一預(yù)設(shè)頻率和所述第二預(yù)設(shè)頻率，且所述第三預(yù)設(shè)頻率通常為IOOKHz以上。
[0059]在本發(fā)明實施例中，所述第一疊加單元208和所述第二疊加單元210可以為加法器，或其他能夠?qū)⒔邮盏降膬尚盘栠M行疊加的器件，且在實際應(yīng)用中，所述發(fā)射單元201通常包括相連的可調(diào)諧激光二極管和光源驅(qū)動器，則所述第二疊加單元210的輸出端具體是與所述光源驅(qū)動器相連，用于將得到的調(diào)制信號(即第二疊加信號)疊加到該光源驅(qū)動器的驅(qū)動信號上，通過對該驅(qū)動信號的調(diào)制實現(xiàn)對所述可調(diào)諧激光二極管的電流信號的調(diào)制，進而完成對光源的調(diào)制，該調(diào)制過程與現(xiàn)有技術(shù)中鋸齒波信號對光源的調(diào)制過程相同，此處將不再詳述。
[0060]另外，在本發(fā)明實施例中，當(dāng)所述調(diào)制操作完成后，所述發(fā)射單元201將會把發(fā)出的具有預(yù)設(shè)波長的第一激光信號射入測量氣室202，經(jīng)過該測量氣室202內(nèi)待測氣體對所述第一激光信號的“選頻”吸收后，由所述接收單元203對射出該測量氣室的激光信號進行檢測，并將檢測到的第二激光信號轉(zhuǎn)換為光強信號。其中，所述第一激光信號可以是以激光束的形式被發(fā)射單元201發(fā)出。
[0061]所述處理單元210的輸入端分別與所述第二方波發(fā)生器211輸出端和所述接收單元203的輸出端相連，輸出端與所述放大單元212相連。
[0062]其中，所述第二方波發(fā)生器211用于輸出具有第四預(yù)設(shè)頻率的第二方波信號，并將該第二方波信號發(fā)送給所述處理單元210，作為本頻信號，以便所述處理單元從所述光強信號中得到二次諧波信號，顯然，與所述光強信號的信噪比相比，本發(fā)明所得二次諧波信號的信噪比要大很多，這大大提高了最終所得分析待測氣體濃度的測量精度。其中，需要說明的是，所述第四預(yù)設(shè)頻率是所述第三預(yù)設(shè)頻率的2倍
[0063]其中，所述處理單元210具體可以為混頻器。且，本發(fā)明實施例中的所述第一方波發(fā)生器、第二方波發(fā)生器、三角波發(fā)生器和正弦波發(fā)生器可以是具有多個輸出端的同一函數(shù)發(fā)生器，也可以是不同的函數(shù)發(fā)生器。
[0064]所述放大單元212的輸入端與所述分析單元204相連，通過對所述處理單元輸出的二次諧波信號進行放大處理，提高了所述二次諧波信號的強度，從而使得所述放大單元212向分析單元204發(fā)送的待測諧波信號的強度，與現(xiàn)有技術(shù)中接收單元203向分析單元204發(fā)送的光強信號的強度相比，得到的大幅度的提高，進而大大提高了經(jīng)分析單元204對所述待測諧波信號分析所得待測氣體濃度的精度。
[0065]其中，在本發(fā)明實施例中，所述放大單元212可以為運算放大器。
[0066]另外，對于本發(fā)明所述的一種氣體濃度測量裝置，除了上述實施I中的各器件，還包括用于連接上述各器件的連接設(shè)備，如連接管、線或閥門等，其均屬于本發(fā)明的保護范圍，此處將不再 列舉。
[0067]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明即可。
[0068]對所公開的實施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種氣體濃度測量方法，其特征在于，包括: 對第一方波信號與三角波信號進行疊加，得到第一疊加信號； 對所述第一疊加信號與正弦波信號進行疊加，得到第二疊加信號； 使用所述第二疊加信號對光源進行調(diào)制，得到預(yù)設(shè)波長的第一激光信號，并將所述第一激光信號射入待測氣體； 獲取從所述待測氣體射出的第二激光信號，并將所述第二激光信號轉(zhuǎn)換成光強信號輸出； 接收第二方波發(fā)生器發(fā)送的第二方波信號，并將所述第二方波信號作為本頻信號，對所述光強信號進行處理，得到二次諧波信號； 對所述二次諧波信號進行放大，得到待測諧波信號； 對所述待測諧波信號進行分析，確定待測氣體的濃度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一方波信號的頻率為第一預(yù)設(shè)頻率，所述三角波信號的頻率為第二預(yù)設(shè)頻率，所述正弦波信號的頻率為第三預(yù)設(shè)頻率；所述第二方波信號的頻率為第四預(yù)設(shè)頻率，其中，所述第一預(yù)設(shè)頻率等于所述第二預(yù)設(shè)頻率，所述第一預(yù)設(shè)頻率、所述第二預(yù)設(shè)頻率均小于所述第三預(yù)設(shè)頻率，所述第四預(yù)設(shè)頻率是所述第三預(yù)設(shè)頻率的2倍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取從所述待測氣體射出的第二激光信號，并將所述第二激光信號轉(zhuǎn)換成光強信號輸出具體為: 通過光電探測器獲取經(jīng)所述待測氣體吸收后射出的第二激光信號，并將所述第二激光信號轉(zhuǎn)換成光強信號輸出。
4.一種氣體濃度測量裝置，包括:激光氣體分析儀，其特征在于，所述裝置還包括--第一方波發(fā)生器、第二方波發(fā)生器、三角波發(fā)生器、正弦波發(fā)生器，第一疊加單元、第二疊加單元、處理單元和放大單元，其中， 所述第一疊加單元的輸入端分別與所述第一方波發(fā)生器的輸出端和所述三角波發(fā)生器的輸出端相連； 所述第二疊加單元的輸入端分別與所述第一疊加單元的輸出端和所述正弦波發(fā)生器的輸出端相連，輸出端與所述激光氣體分析儀的發(fā)射單元相連； 所述處理單元的輸入端分別與所述第二方波發(fā)生器輸出端和所述激光氣體分析儀的接收單元的輸出端相連，輸出端與所述放大單元的輸入端相連； 所述放大單元的輸入端與所述激光氣體分析儀的分析單元相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述處理單元具體為混頻器。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述第一疊加單元和所述第二疊加單元均為加法器。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述放大單元具體為運算放大器。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述接收單元具體為光電探測器。
9.根據(jù)權(quán)利要求4-8任一項所述的裝置，所述發(fā)射單元包括相連的可調(diào)諧激光二極管和光源驅(qū)動器，其特征在于，所述第二疊加單元的輸出端與所述發(fā)射單元相連具體為: 所述第二疊加單元的輸出端與所述光源驅(qū)動器相連。
【文檔編號】G01N21/17GK103528959SQ201310507536
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】牛麒斌, 曾繁華, 張永鵬, 金多 申請人:重慶川儀自動化股份有限公司