CN105466872A - 原位式气体分析仪的标定方法 - Google Patents

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刘卫卫
俞大海
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Focused Photonics Hangzhou Inc
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry

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Abstract

本发明提供了原位式气体分析仪的标定方法，所述原位式气体分析仪包括测量光源、光会聚部件、探测器和分析模块，所述测量光源发出的测量光穿过所述待测环境后被所述光会聚部件会聚在所述探测器上；所述标定方法为：标定光源发出的标定光穿过气体池、待测环境后被所述光会聚部件会聚在所述探测器上；所述气体池内具有所述待测环境中没有的替代气体；所述分析模块根据所述气体池内的已知浓度的替代气体的吸收和待测环境内待测气体的吸收之间的映射关系而标定所述原位式气体分析仪。本发明具有标定快速、工作量小、成本低等优点。

Description

原位式气体分析仪的标定方法
技术领域
本发明涉及标定，特别涉及原位式气体分析仪的标定方法。
背景技术
半导体激光气体分析具有相应迅速、精度高、成本低等优点，在工业过程分析中得到了广泛的应用。随着使用时间的变长，光源、驱动电路和处理电路会产生漂移，进而影响分析仪的准确性，故而需要进行标定。
现有的原位式激光气体分析仪的标定方式为：将分析仪从安装位置的管道上拆下，安装至规定的标定装置上，然后再接上相关的标气通气装置后才能进行离线标定。这种离线标定方式具有不足，如：
工作量大，操作麻烦，并且往往需要多个人才能完成标定工作。
发明内容
为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种标定方便、准确、成本低的原位式气体分析仪的标定方法。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
原位式气体分析仪的标定方法，所述原位式气体分析仪包括测量光源、光会聚部件、探测器和分析模块，所述测量光源发出的测量光穿过所述待测环境后被所述光会聚部件会聚在所述探测器上；所述标定方法为：
标定光源发出的标定光穿过气体池、待测环境后被所述光会聚部件会聚在所述探测器上；所述气体池内具有所述待测环境中没有的替代气体；
所述分析模块根据所述气体池内的已知浓度的替代气体的吸收和待测环境内待测气体的吸收之间的映射关系而标定所述原位式气体分析仪。
根据上述的标定方法，优选地，所述测量光源和标定光源均采用激光器。
根据上述的标定方法，优选地，所述测量光源和标定光源采用同一驱动电路。
根据上述的标定方法，优选地，通过所述驱动电路的驱动，使得所述测量光源和标定光源选择性地出光。
根据上述的标定方法，优选地，所述标定光源和探测器处于所述待测环境的同一侧或相对的两侧。
与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
1.无需拆下光源和探测器，实现了原位在线标定，省时省力；
2.仅需选择性地关闭测量光源，打开标定光源，即可实现了原位在线标定，1人即可操作；
3.气体池内灌封已知浓度的替代气体，降低了标气消耗，成本低；
仅使用同一驱动电路和信号处理电路，降低了标定成本。
具体实施方式
以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了教导本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
实施例1：
本发明实施例的原位式激光气体分析仪中的标定方法，所述气体分析仪包括测量光源、光会聚部件、探测器和分析模块，所述测量光源发出的测量光穿过所述待测环境后被所述光会聚部件会聚在所述探测器上；所述标定方法为
原位式气体分析仪的标定方法，所述标定方法为：
标定光源发出的标定光穿过气体池、待测环境后被所述光会聚部件会聚在所述探测器上；所述气体池内具有所述待测环境中没有的替代气体；
所述分析模块根据所述气体池内的已知浓度的替代气体的吸收和待测环境内待测气体的吸收之间的映射关系而标定所述原位式气体分析仪。
为了提高标定的准确性，进一步地，所述测量光源和标定光源采用同一驱动电路。
为了提高标定效率，降低人员使用量，进一步地，通过所述驱动电路的驱动，使得所述测量光源和标定光源选择性地出光。
实施例2：
根据本发明实施例1的标定方法在管道内氧气测量中的应用例。
在该应用例中，测量光源和探测器分别处于待测管道的相对的两侧，标定光源和测量光源、气体池处于待测管道的同一侧；利用已经浓度的氧气的同位素气体作为替代气体，该同位素气体是待测管道中所没有的；测量光源和标定光源均采用半导体激光器，标定光源发出的标定光的波长覆盖替代气体的吸收波长，二个光源采用同一块驱动电路，仅驱动电流不同；使用凸透镜将所述测量光源和标定光源分时间发出的光会聚在同一探测器上；仅使用一个分析模块，分别处理探测器接收到的测量光和标定光；在分析仪上设置按钮，使得仅有的一块驱动电路选择性地驱动测量光源或标定光源出光，从而分别进入测量状态或标定状态。
实施例3：
根据本发明实施例1的标定方法在管道内氧气测量中的应用例，与实施例2不同的是：
测量光源、标定光源、气体池、探测器及凸透镜均处于待测管道的同一侧，待测管道内具有光反射部件，使得测量光源和标定光源分别发出的光进入待测管道内后被所述光反射部件反射，反射光被所述凸透镜会聚在探测器上。

Claims (5)

1.原位式气体分析仪的标定方法，所述原位式气体分析仪包括测量光源、光会聚部件、探测器和分析模块，所述测量光源发出的测量光穿过所述待测环境后被所述光会聚部件会聚在所述探测器上；所述标定方法为：
标定光源发出的标定光穿过气体池、待测环境后被所述光会聚部件会聚在所述探测器上；所述气体池内具有所述待测环境中没有的替代气体；
所述分析模块根据所述气体池内的已知浓度的替代气体的吸收和待测环境内待测气体的吸收之间的映射关系而标定所述原位式气体分析仪。
2.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于：所述测量光源和标定光源均采用激光器。
3.根据权利要求2所述的标定方法，其特征在于：所述测量光源和标定光源采用同一驱动电路。
4.根据权利要求3所述的标定方法，其特征在于：通过所述驱动电路的驱动，使得所述测量光源和标定光源选择性地出光。
5.根据权利要求1所述的标定方法，其特征在于：所述标定光源和探测器处于所述待测环境的同一侧或相对的两侧。
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