CN203732439U - 一种基于波长调制技术测量气体浓度的校正装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及波长调制光谱技术领域，更具体地说，涉及一种基于波长调制技术测量气体浓度的校正装置。目前校正装置存在校正成本高，操作复杂等缺点。本实用新型包括以下光学器件：可调谐半导体激光器、激光控制器、信号发生器、光纤衰减器、光纤、光纤准直器、样品池、光电探测器、锁相放大器、处理器。本实用新型具有成本低，操作简单，校正准确度高等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及波长调制光谱技术领域，更具体地说，涉及一种基于波长调制光谱技术测量气体浓度的校正方法和装置。
背景技术
基于波长调制光谱技术测量气体浓度时，受多种因素影响，使得测量的气体浓度不够精确，因此需要校正。目前采用校正装置是：利用一次谐波信号校正二次谐波信号，校正准确度高，但由于实验需要两台锁相放大器，装置复杂、成本高，操作复杂。因此提供一种成本低、准确度高、操作简单的校正装置具有重要意义。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型提出了一种基于波长调制技术测量气体浓度的校正装置。
为了达到上述目的，本实用新型所提供的技术方案是：选择一个可调谐半导体激光器作光源，可调谐半导体激光器由激光控制器控制；一个信号发生器；一根光纤、一个光纤衰减器旋紧则处在衰减状态，旋开则是未衰减状态；一个光纤准直器；一个样品池、一个工作波长在覆盖800nm至1800nm的光电探测器；一个锁相放大器；一个处理器。调制后的激光先经过旋开的光纤衰减器，后通过光纤传输至光纤准直器，入射到样品池中，经气体吸收后，被光电探测器接收，光电探测器接收的信号分成两路，一路输入至锁相放大器中进行解调制，得到经过气体吸收的理想二次谐波信号，理想二次谐波信号输入至处理器，另一路直接输入至处理器。重复上面过程，其中所有仪器的参数不变，只将光纤 衰减器旋紧使之处在衰减状态，同样得到直接吸收信号和二次谐波信号。由处理器分析处理上面所得到的信号，实现对二次谐波的校正，最后就可以根据校正后的二次谐波的峰峰计算出气体浓度。
进一步的，可调谐半导体激光器由激光控制器控制发出中心波长稳定的激光。
进一步的，信号发生器采用10Hz和占空比为30％的梯形波扫描电信号加载在激光控制器上。
进一步的，锁相放大器在激光控制器上加载高频正弦调制电信号，使得激光输出波长和能量同时发生调制。
附图说明
附图为本实用新型的结构示意图。
其中：包括可调谐半导体激光器1、激光控制器2、信号发生器3、光纤衰减器4、光纤5、光纤准直器6、样品池7、光电探测器8、锁相放大器9、处理器10。
具体实施方式
参阅附图，使用一种基于波长调制技术测量气体浓度的校正装置时，可调谐半导体激光器(1)由激光控制器(2)控制发出中心波长稳定的激光，信号发生器(3)采用10Hz和占空比为30％的梯形波扫描电信号加载在激光控制器(2)上，同时用锁相放大器(9)在激光控制器(2)上加载高频正弦调制电信号，使得激光输出波长和能量同时发生调制，调制后的激光先经过旋开的光纤衰减器(4)，后通过光纤(5)传输至光纤准直器(6)，入射到样品池(7)中，经气体吸收后，被光电探测器(8)接收，经气体吸收后被光电探测器(8)接收，光电探测器(8)接收的信号分成两路，一路输入至锁相放大器(9)中进行解调制，得到经过气体吸收的理想二次 谐波信号，理想二次谐波信号输入至处理器(10)，另一路直接输入至处理器(10)。重复上面过程，其中所有仪器的参数不变，只将光纤衰减器旋紧使之处在衰减状态，同样得到直接吸收信号和二次谐波信号。由处理器(10)分析处理上面所得到的信号，实现对二次谐波的校正，最后就可以根据校正后的二次谐波的峰峰计算出气体浓度。
以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。
Claims (1)
1.一种基于波长调制技术测量气体浓度的校正装置，其特征在于：选择一个可调谐半导体激光器作光源，可调谐半导体激光器由激光控制器控制；一个信号发生器；一根光纤、一个光纤衰减器旋紧则处在衰减状态，旋开则是未衰减状态；一个光纤准直器；一个样品池、一个工作波长在覆盖800nm至1800nm的光电探测器；一个锁相放大器；一个处理器。调制后的激光先经过旋开的光纤衰减器，后通过光纤传输至光纤准直器，入射到样品池中，经气体吸收后，光电探测器接收的信号分成两路，一路输入至锁相放大器中进行解调制，另一路直接输入至处理器。
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| CN104297207A (zh) * | 2014-10-22 | 2015-01-21 | 深圳市唯锐科技有限公司 | 一种基于tdlas的激光呼气分析仪及系统 |
| CN109883991A (zh) * | 2019-03-25 | 2019-06-14 | 核工业理化工程研究院 | 碱金属原子蒸气同位素丰度的在线测量方法及装置 |
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