CN111537470B - 一种基于数字调制的tdlas气体浓度检测方法 - Google Patents

一种基于数字调制的tdlas气体浓度检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于数字调制的TDLAS气体浓度检测方法，涉及可调谐激光二极管吸收光谱技术领域。本发明采用扫描信号驱动激光器，得到气体吸收光强信号曲线；通过生成时间域的数字调制信号，在光强信号曲线中插值得到光强调制信号；再经锁相放大计算得到二次谐波幅值，根据浓度标定曲线实现气体浓度的检测。该方法可以解决信号传输过程中的调制信号频率波动和相位延迟问题，严格保证调制信号与参考信号的倍频关系与同相位关系，并且无需高频调制信号生成电路、信号混叠电路以及倍频电路等硬件设计，降低了技术实现难度，减少了系统噪声的引入，简化了系统结构。

Description

一种基于数字调制的TDLAS气体浓度检测方法
技术领域
本发明涉及可调谐激光二极管吸收光谱技术领域，尤其涉及一种基于数字调制的TDLAS气体浓度检测方法。
背景技术
可调谐二极管激光吸收光谱(TunableDiodeLaserAbsorptionSpectroscopy，TDLAS)技术是一项通用性很强的气体分析技术，可对多种目标气体进行检测，具有较高的检测灵敏度，同时还具有气体选择性好、响应速度快、非接触测量等特点，可广泛应用于各个气体检测领域。
为了进一步的降低气体浓度的检测下限，提高检测灵敏度，通常会引入波长调制谐波检测技术以进一步的消除噪声。现有的波长调制谐波检测技术是在对半导体激光器使用低频三角波电流调制的基础上，叠加高频正弦波的电流调制，从而使得经气体吸收后的激光信号产生高次谐波，并以锁相放大器解调信号得到检测线的高次谐波，可以直接用于浓度计算。
由此已经开发了各种气体检测分析方法，如专利“CN102680020B：一种基于激光吸收光谱的气体浓度在线测量方法”、“CN102590138B：一种基于激光吸收光谱的气体浓度在线测量方法”和“CN102680428B：一种基于一次谐波信号的气体温度和浓度在线测量方法”等专利中都采用了低频扫描叠加高频正弦调制的方法驱动激光器，以生成谐波信号。但这种做法存在以下几个缺点：
(1)驱动信号需要由低频调制信号和高频调制信号叠加生成，增加了驱动系统的噪声，还容易引起调制信号频率、相位发生改变；
(2)需要给锁相放大器提供参考信号，并且参考信号需要与调制信号具有严格的倍频关系，增加了解调系统的复杂度；
(3)光信号在传输、光电转换和放大的过程中会产生相位延迟，影响谐波检测的结果，降低系统灵敏度和信噪比。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于数字调制的TDLAS气体浓度检测方法，以进一步提高检测精度，简化检测系统复杂度。
本发明所采取的技术方案是：一种基于数字调制的TDLAS气体浓度检测方法；包括以下步骤：
步骤1：根据待测气体种类，选取相应的吸收光谱谱线，吸收光谱的中心频率为vs；
步骤2：使用信号发生器生成锯齿波信号，输入到激光控制器，驱动可调谐半导体激光器产生的激光在频率v0～v0+vm之间进行线性扫描，且v0<vs<v0+vm，其中v0为扫描起始频率，vm为激光信号的光频率扫描范围；
所述步骤2中可调谐半导体激光器产生的扫描激光信号在单个扫描周期内光频率随时间变化关系如下：
Figure BDA0002507189470000021
其中，v(t)为单个扫描周期内光频率，v0为激光扫描信号的起始光频率，vm为激光信号的光频率扫描范围，T为扫描周期，t为扫描时间，0≤t≤T；
可调谐半导体激光器产生的扫描信号在单个扫描周期内光强随时间变化关系如下：
Figure BDA0002507189470000022
其中，Iout(t)为单个扫描周期内光强，I0为激光信号的起始强度，Im为激光信号的强度扫描范围，T为扫描周期，t为扫描时间；
步骤3：将激光器发出的激光准直后经过待测气体介质，由光电探测器接收，然后经数字采集卡将待测气体吸收光信号产生的模拟量转换为数字量，得到以扫描时间t为横坐标、光强信号I(t)为纵坐标的二维曲线图像；
所述步骤3中待测气体吸收光信号产生的光强随时间变化关系如下：
Figure BDA0002507189470000023
其中，I0为激光信号的起始强度，Im为激光信号的强度扫描范围，T为扫描周期，t为扫描时间，α(v(t))为光频率等于v(t)时的气体吸收系数，C为吸收气体的体积浓度百分比，L为气体吸收路径光程，P为气体压强；
步骤4：通过数字处理方法计算生成调制时间t’，使调制时间t’与扫描时间t之间存在以ω为角频率的余弦调制关系，同时生成关于t’的调制信号t(t’)和二倍频参考信号R(t’)；
所述步骤4中生成的时间域调制信号t(t’)与t’的关系如下：
t(t')＝t'+mcos(ωt')
其中，m表示时间调制幅度，ω表示调制信号的角频率；
生成的二倍频参考信号R(t’)与t’的关系如下：
R(t')＝cos(2ωt')
步骤5：根据调制信号t(t’)，对光强信号I(t)进行线性插值，得到调制后的光强信号I(t’)；
所述步骤5中经插值得到的光强调制信号I(t’)的表达式为：
Figure BDA0002507189470000031
其中，t’表示调制时间，
Figure BDA0002507189470000032
表示t’时刻的气体吸收系数；
步骤6：以调制后的光强信号I(t’)为输入信号，与二倍频参考信号R(t’)做锁相放大运算，获得二次谐波幅值S2f；
所述步骤6中二次谐波幅值S2f表示为：
S2f＝Iout(t)CLPH2
其中，H2表示气体吸收率函数傅里叶级数的二次谐波系数。
步骤7：根据二次谐波幅值S2f得到待测气体浓度。
所述步骤7具体包括以下步骤：
步骤7.1：利用已知浓度气体进行标定，获得二次谐波幅值S2f最大值-气体浓度的关系曲线，并用最小二乘法对该曲线进行多项式拟合得到气体标定公式；
所述步骤7.1中气体浓度标定公式表示为：
Figure BDA0002507189470000033
其中，C表示气体浓度，Smax表示二次谐波幅值S2f的最大值，a3、a2、a1、a0为多项式拟合系数；
步骤7.2：测得待测气体的二次谐波幅值S2f最大值，并根据气体标定公式计算得到待测气体浓度。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
一种基于数字调制的TDLAS气体浓度检测方法，本发明仅使用低频扫描信号做光源的驱动电流，不需要高频调制信号生成电路与信号混叠电路，即可实现谐波信号的检测，降低了技术实现难度，减少了系统噪声的引入。
本发明在气体吸收光信号转化为数字信号后，才通过插值的方式生成调制信号，解决了信号传输过程带来的调制信号频率波动和相位延迟问题。
本发明以通过数字信号处理技术同步生成调制信号和参考信号，保证了严格的倍频关系与严格的同相位关系，并且无需设计专门的倍频电路，简化了系统结构。
附图说明
图1为本发明的基于数字调制的TDLAS气体浓度检测方法流程图；
图2为本发明实施例光源发出光经过气体吸收后的光信号强度曲线；
图3为本发明实施例生成的时间调制信号曲线；
图4为本发明实施例生成的二倍频参考信号曲线；
图5为本发明实施例经插值生成的有甲烷吸收的光强调制信号；
图6为本发明实施例经锁相放大处理得到的二次谐波幅值信号；
图7为本发明实施例获得的二次谐波幅值最大值与甲烷气体浓度的关系曲线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
本实施例以氮气环境下的甲烷气体(CH4)为例，提供一种基于数字调制的TDLAS气体浓度检测方法，如图1所示，包括以下步骤：
步骤1：根据待测气体种类，选取相应的吸收光谱谱线，吸收光谱的中心频率为vs；
本实施例中选取甲烷近红外吸收谱线，其中心频率为vs＝6046.95cm-1；
步骤2：使用信号发生器生成锯齿波信号，输入到激光控制器，驱动可调谐半导体激光器产生的激光在频率v0～v0+vm之间进行线性扫描，且v0<vs<v0+vm，其中v0为扫描起始频率，vm为激光信号的光频率扫描范围；
本实施例可调谐半导体激光器产生的线性调制激光频率在6045.19996cm-1～6048.01519cm-1之间，激光功率在4.64mw～24.88mw之间，扫描周期为0.02s；
所述步骤2中可调谐半导体激光器产生的扫描激光信号在单个扫描周期内光频率随时间变化关系如下：
Figure BDA0002507189470000041
其中，v(t)为单个扫描周期内光频率，v0为激光扫描信号的起始光频率，vm为激光信号的光频率扫描范围，T为扫描周期，t为扫描时间，0≤t≤T；
可调谐半导体激光器产生的扫描信号在单个扫描周期内光强随时间变化关系如下：
Figure BDA0002507189470000042
其中，Iout(t)为单个扫描周期内光强，I0为激光信号的起始强度，Im为激光信号的强度扫描范围，T为扫描周期，t为扫描时间；
步骤3：将激光器发出的激光准直后经过待测气体介质，由光电探测器接收，然后经数字采集卡将待测气体吸收光信号产生的模拟量转换为数字量，得到以扫描时间t为横坐标、光强信号I(t)为纵坐标的二维曲线图像；
所述步骤3中待测气体吸收光信号产生的光强随时间变化关系如下：
Figure BDA0002507189470000043
其中，I0为激光信号的起始强度，Im为激光信号的强度扫描范围，T为扫描周期，t为扫描时间，α(v(t))为光频率等于v(t)时的气体吸收系数，C为吸收气体的体积浓度百分比，L为气体吸收路径光程，P为气体压强；
本实施例中，当扫描激光在1个标准大气压条件下经过10cm长甲烷气体时，气体吸收的光信号的光强曲线如图2所示，横坐标为扫描时间，纵坐标为光强随时间的变化，由于气体对特定频率的光信号存在吸收作用，因此在0.0076s出现了光强的极小值。
步骤4：通过数字处理方法计算生成调制时间t’，使调制时间t’与扫描时间t之间存在以ω为角频率的余弦调制关系，同时生成关于t’的调制信号t(t’)和二倍频参考信号R(t’)；
所述步骤4中生成的时间域调制信号t(t’)与t’的关系如下：
t(t')＝t'+mcos(ωt') (4)
其中，m表示时间调制幅度，ω表示调制信号的角频率；
生成的二倍频参考信号R(t’)与t’的关系如下：
R(t')＝cos(2ωt') (5)
本实施例中，调制频率ω＝2π·4000，时间调制幅度m＝-0.00098。此时，时间调制信号t(t’)如图3所示，横坐标为调制时间t’，纵坐标为时间域调制信号t(t’)，图中t(t’)是调制时间t’在扫描时间t中的对应点。参考信号R(t’)如图4所示，横坐标为调制时间t’；纵坐标为参考信号的强度，参考信号R(t’)是一个频率为2ω的余弦信号。
步骤5：根据调制信号t(t’)，对光强信号I(t)进行线性插值，得到调制后的光强信号I(t’)；
所述步骤5中经插值得到的光强调制信号I(t’)的表达式为：
Figure BDA0002507189470000051
其中，t’表示调制时间，
Figure BDA0002507189470000052
表示t’时刻的气体吸收系数，通过数字调制得到光强信号如图5所示，横坐标为调制时间t’，纵坐标为光强调制信号I(t’)。由于扫描时间0≤t≤0.02，因此，在插值时若t(t')＜0，则令t(t')＝0；若t(t')＞0.02，则令t(t')＝0.02。
步骤6：以调制后的光强信号I(t’)为输入信号，与二倍频参考信号R(t’)做锁相放大运算，获得二次谐波幅值S2f；
所述步骤6中二次谐波幅值S2f表示为：
S2f＝Iout(t)CLPH2 (7)
其中，H2表示气体吸收率函数傅里叶级数的二次谐波系数，得到的二次谐波幅值如图6所示，横坐标为调制时间t’，纵坐标为二次谐波幅值S2f。在激光频率扫描到甲烷吸收中心频率时，二次谐波幅值S2f出现最大值为0.24。
步骤7：根据二次谐波幅值S2f得到待测气体浓度。
所述步骤7具体包括以下步骤：
步骤7.1：利用已知浓度气体进行标定，获得二次谐波幅值S2f最大值-气体浓度的关系曲线，并用最小二乘法对该曲线进行多项式拟合得到气体标定公式；
所述步骤7.1中气体浓度标定公式表示为：
Figure BDA0002507189470000061
其中，C表示气体浓度，Smax表示二次谐波幅值S2f的最大值，a3、a2、a1、a0为多项式拟合系数；
本实施例中，通过对0～5％v/v浓度甲烷气体标定获得的二次谐波幅值最大值与甲烷气体浓度的关系曲线如图7所示，横坐标为二次谐波幅值S2f的最大值，纵坐标为甲烷气体浓度。经过拟合得到浓度标定公式各项系数为a3＝0.432，a2＝0.486，a1＝3.978，a0＝-0.006。
步骤7.2：将测得待测气体的二次谐波幅值S2f最大值0.24带入气体标定公式计算得到待测气体浓度为0.98％v/v。

Claims (1)

1.一种基于数字调制的TDLAS气体浓度检测方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤1：根据待测气体种类，选取相应的吸收光谱谱线，吸收光谱的中心频率为vs；
步骤2：使用信号发生器生成锯齿波信号，输入到激光控制器，驱动可调谐半导体激光器产生的激光在频率v0～v0+vm之间进行线性扫描，且v0<vs<v0+vm，其中v0为扫描起始频率，vm为激光信号的光频率扫描范围；
所述步骤2中可调谐半导体激光器产生的扫描激光信号在单个扫描周期内光频率随时间变化关系如下：
Figure FDA0003949323730000011
其中，v(t)为单个扫描周期内光频率，v0为激光扫描信号的起始光频率，vm为激光信号的光频率扫描范围，T为扫描周期，t为扫描时间，0≤t≤T；
可调谐半导体激光器产生的扫描信号在单个扫描周期内光强随时间变化关系如下：
Figure FDA0003949323730000012
其中，Iout(t)为单个扫描周期内光强，I0为激光信号的起始强度；Im为激光信号的强度扫描范围；T为扫描周期；t为扫描时间；
步骤3：将激光器发出的激光准直后经过待测气体介质，由光电探测器接收，然后经数字采集卡将待测气体吸收光信号产生的模拟量转换为数字量，得到以扫描时间t为横坐标、光强信号I(t)为纵坐标的二维曲线图像；
所述步骤3中待测气体吸收光信号产生的光强随时间变化关系如下：
Figure FDA0003949323730000013
其中，I0为激光信号的起始强度；Im为激光信号的强度扫描范围；T为扫描周期；t为扫描时间；α(v(t))为光频率等于v(t)时的气体吸收系数；C为吸收气体的体积浓度百分比；L为气体吸收路径光程；P为气体压强；
步骤4：通过数字处理方法计算生成调制时间t’，使调制时间t’与扫描时间t之间存在以ω为角频率的余弦调制关系，同时生成关于t’的调制信号t(t’)和二倍频参考信号R(t’)；
所述步骤4中生成的时间域调制信号t(t’)与t’的关系如下：
t(t')＝t'+mcos(ωt')
其中，m表示时间调制幅度，ω表示调制信号的角频率；
生成的二倍频参考信号R(t’)与t’的关系如下：
R(t')＝cos(2ωt')；
步骤5：根据调制信号t(t’)，对光强信号I(t)进行线性插值，得到调制后的光强信号I(t’)；
所述步骤5中经插值得到的光强调制信号I(t’)的表达式为：
Figure FDA0003949323730000021
其中，t’表示调制时间；
Figure FDA0003949323730000022
表示t’时刻的气体吸收系数；
步骤6：以调制后的光强信号I(t’)为输入信号，与二倍频参考信号R(t’)做锁相放大运算，获得二次谐波幅值S2f；
所述步骤6中二次谐波幅值S2f表示为：
S2f＝Iout(t)CLPH2
其中，H2表示气体吸收率函数傅里叶级数的二次谐波系数；
步骤7：根据二次谐波幅值S2f得到待测气体浓度；
步骤7.1：利用已知浓度气体进行标定，获得二次谐波幅值S2f最大值-气体浓度的关系曲线，并用最小二乘法对该曲线进行多项式拟合得到气体标定公式；
所述步骤7.1中气体浓度标定公式表示为：
Figure FDA0003949323730000023
其中，C表示气体浓度，Smax表示二次谐波幅值S2f的最大值，a3、a2、a1、a0为多项式拟合系数；
步骤7.2：测得待测气体的二次谐波幅值S2f最大值，并根据气体标定公式计算得到待测气体浓度。
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CN113176229A (zh) * 2021-04-26 2021-07-27 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种呼气检测方法
CN113390825B (zh) * 2021-05-17 2023-04-07 西安理工大学 基于tdlas的时频域联合的气体浓度反演方法及装置
CN114062312B (zh) * 2021-10-24 2023-05-23 中南大学 一种tdlas气体检测中的锁相放大方法和系统
CN114441477B (zh) * 2022-04-11 2022-07-01 华电智控（北京）技术有限公司 基于宽吸收谱线气体的浓度检测方法及装置
CN115963081B (zh) * 2023-03-16 2023-08-01 杭州泽天春来科技有限公司 一种气体分析仪

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012220250A (ja) * 2011-04-05 2012-11-12 Shimadzu Corp ガス濃度測定装置及びガス濃度測定方法
US9939376B2 (en) * 2011-12-20 2018-04-10 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Method for calibration-free scanned-wavelength modulation spectroscopy for gas sensing
CN102680428B (zh) * 2012-05-16 2014-04-02 清华大学 一种基于一次谐波信号的气体温度和浓度在线测量方法
CN103543124A (zh) * 2013-06-26 2014-01-29 天津大学 一种基于软件锁相的可调激光吸收光谱气体检测方法
EP3112846B1 (de) * 2015-06-29 2017-05-17 Sick Ag Verfahren zur bestimmung der konzentration einer gaskomponente und spektrometer dafür
CN105548073B (zh) * 2015-12-24 2018-07-10 中国科学院合肥物质科学研究院 一种应用于波长调制吸收光谱探测的简易解调方法
CN110907398A (zh) * 2019-12-31 2020-03-24 厦门大学 一种气体浓度测量方法及测量装置

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