CN211741059U - 气体浓度分析仪和用于校准气体浓度分析仪的装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气体浓度分析仪和用于校准气体浓度分析仪的装置。一种气体浓度分析仪包括：光源；吸收池，被配置为容纳待测气体；参考池，被配置为容纳吸收光谱与待测气体的吸收光谱相同或相近的参考气体并且可在第一位置与第二位置之间切换，参考池在处于第一位置时位于光源与探测器之间的光路之中，并且在处于第二位置时位于光源与探测器之间的光路之外；探测器，被配置为在参考池处于第一位置时接收透射通过吸收池与参考池的参考光信号并生成相应的参考电信号；信号处理电路，被配置为基于参考电信号确定由光源发射的激光的波长偏移；以及光源控制电路，被配置为基于波长偏移而改变用于控制光源的控制信号以校准由光源发射的激光的波长。

Description

气体浓度分析仪和用于校准气体浓度分析仪的装置

技术领域

本实用新型涉及气体浓度测量领域，具体来说，涉及气体浓度分析仪和用于校准气体浓度分析仪的装置。

背景技术

气体浓度测量在工业过程控制、环境污染监测等方面具有重要的意义。在诸多气体浓度测量技术中，基于激光吸收光谱学的气体浓度测量技术被广泛应用，其原理是每种气体都有特征吸收光谱并且满足比尔朗伯定律，由此可以通过用光照射待测气体并测量其吸收光谱来获得关于待测气体的浓度的信息。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是提供一种气体浓度分析仪。

本实用新型提供了一种气体浓度分析仪，其包括：光源，被配置为发射激光；吸收池，被配置为容纳待测气体；参考池，被配置为容纳具有与所述待测气体的吸收光谱相同或相近的吸收光谱的参考气体，所述参考池被配置为可在第一位置与第二位置之间切换，所述参考池在处于所述第一位置时位于光源与探测器之间的光路之中，并且在处于所述第二位置时位于光源与探测器之间的光路之外；探测器，被配置为在所述参考池处于所述第一位置时，接收透射通过吸收池与参考池的参考光信号并生成相应的参考电信号；信号处理电路，被配置为基于从所述探测器接收的所述参考电信号确定由所述光源发射的激光的波长偏移；以及光源控制电路，被配置为基于由所述信号处理电路确定的波长偏移而改变用于控制所述光源的控制信号以校准由所述光源发射的激光的波长。

在一些实施例中，所述参考池在处于所述第一位置时位于吸收池与探测器之间的光路之中。

在一些实施例中，所述参考池内的参考气体的浓度被配置为使得在所述参考池处于所述第一位置时，所述探测器接收到的参考光信号的强度低于第一阈值。

在一些实施例中，所述参考气体的吸收光谱中的至少一个吸收峰与所述待测气体的吸收光谱中的吸收峰具有相同的位置。

在一些实施例中，所述光源控制电路校准由所述光源发射的激光的波长包括改变控制信号以使得由所述光源发射的激光的波长范围的中心的位置与目标吸收峰的位置相距固定值，所述目标吸收峰是所述至少一个吸收峰中的一个吸收峰。

在一些实施例中，所述光源控制电路校准由所述光源发射的激光的波长包括改变控制信号以使得由所述光源发射的激光的波长范围的中心的位置与所述目标吸收峰的位置重合。

在一些实施例中，所述参考池的光入射面与光出射面之间的距离为2mm至5mm。

在一些实施例中，当所述参考池处于所述第一位置时，所述参考池与所述探测器相距2cm至5cm。

在一些实施例中，所述气体浓度分析仪还包括驱动装置，所述驱动装置被配置为驱动所述参考池在所述第一位置与所述第二位置之间的切换。

在一些实施例中，所述驱动装置使所述参考池通过平移和/或旋转的方式来实现在所述第一位置与所述第二位置之间的切换。

在一些实施例中，所述驱动装置被配置为以预定的频率使所述参考池在所述第一位置与所述第二位置之间切换。

在一些实施例中，所述驱动装置被配置为当在所述参考池处于所述第二位置时所述探测器接收到的透射通过吸收池的光信号强度高于第二阈值时，将所述参考池从所述第二位置驱动到所述第一位置。

在一些实施例中，在所述参考池处于所述第一位置并且所述参考气体是已知浓度的所述待测气体时，所述信号处理电路被配置为基于从所述探测器接收的参考电信号以及所述参考池内的参考气体的浓度确定所述吸收池内的待测气体的浓度。

在一些实施例中，所述驱动装置包括臂，其中所述参考池被耦接到所述臂，并且其中所述驱动装置被配置为通过驱动所述臂来控制所述参考池在所述第一位置与所述第二位置之间的切换。

在一些实施例中，所述臂是可旋转的和/或可伸缩的。

在一些实施例中，在所述参考池处于所述第一位置并且所述吸收池被配置为通入零气时，所述信号处理电路被配置为基于从所述探测器接收的参考电信号以及所述参考池内的参考气体的浓度确定所述气体浓度分析仪的系统偏差。

本实用新型的另一个目的是提供一种用于校准气体浓度分析仪的装置。

本实用新型提供了一种用于校准气体浓度分析仪的装置，其包括：臂；驱动部件，用于驱动所述臂在第一位置与第二位置之间切换；以及参考池，被耦接到所述臂并且被配置为容纳具有与所述气体浓度分析仪的吸收池所容纳的待测气体的吸收光谱相同或相近的吸收光谱的参考气体，其中，所述参考池在所述臂处于第一位置时位于所述气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之中，并且在所述臂处于第二位置时位于所述气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之外。

在一些实施例中，当所述驱动部件驱动所述臂至第一位置时，所述探测器被配置为接收透射通过吸收池与参考池的参考光信号并生成相应的参考电信号，所述参考电信号用于确定和校准由所述气体浓度分析仪的光源发射的激光的波长偏移。

在一些实施例中，所述臂具有开口，所述参考池被安装在所述开口中。

在一些实施例中，所述臂是可旋转的和/或可伸缩的。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得更为清楚。

附图说明

从结合附图示出的本实用新型的实施例的以下描述中，本实用新型的前述和其它特征和优点将变得清楚。附图结合到本文中并形成说明书的一部分，进一步用于解释本实用新型的原理并使本领域技术人员能够制造和使用本实用新型。其中：

图1A和图1B示出了根据本实用新型的示例性实施例的气体浓度分析仪的示意性框图；

图2示出了根据本实用新型的示例性实施例的参考池的示意图；

图3A示出了根据本实用新型的示例性实施例的气体浓度分析仪的示意性框图；

图3B示出了根据本实用新型的示例性实施例的驱动装置的示意图；

图4示出了根据本实用新型的示例性实施例的用于校准气体浓度分析仪的装置的示意图；以及

图5A至图7B示出了根据本实用新型的示例性实施例的参考池与光路的相对位置切换的示意图。

注意，在以下说明的实施例中，有时在不同的附图之间共同使用同一附图标记来表示相同部分或具有相同功能的部分，而省略其重复说明。在一些情况中，使用相似的标号和字母表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

为了便于理解，在附图等中所示的各结构的位置、尺寸及范围等有时不表示实际的位置、尺寸及范围等。因此，本实用新型并不限于附图等所公开的位置、尺寸及范围等。而且，附图不必按比例绘制，一些特征可能被放大以示出具体组件的细节。

具体实施方式

下面将参照附图来详细描述本实用新型的各个示例性实施例。应注意到：以下对各个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，绝不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。本领域技术人员将会理解，这些实施例仅仅说明可以用来实施的本实用新型的示例性方式，而不是穷尽的方式。此外，除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

基于激光吸收光谱学的气体浓度测量仪器包括用于照射待测气体的光源，然而，受环境温度变化、系统的振动以及光源控制电路的噪声等因素的影响，光源的输出波长会发生漂移，这会降低基于激光吸收光谱学的气体浓度测量技术的测量结果的稳定性、准确性和可靠性。因此，存在着对光源的波长进行校准的需求。

另外，除了光源之外，气体浓度测量仪器通常还包括用于信号的感测、分析和处理等的部件，这些部件往往也会受诸多因素(例如，部件本身的测量误差、采用的信号处理方法的误差等)影响而导致气体浓度测量仪器的测量结果存在系统偏差。因此，存在着对气体浓度测量仪器的系统偏差进行校准的需求。

此外，当待测气体的浓度较低时，测得的吸收信号强度也相应较低，这也会降低基于激光吸收光谱学的气体浓度测量技术的测量结果的稳定性、准确性和可靠性。因此，存在着改进对低浓度气体的浓度测量的需求。

本实用新型的一方面提供了一种气体浓度分析仪，其包括：光源，被配置为发射激光；吸收池，被配置为容纳待测气体；参考池，被配置为容纳具有与待测气体的吸收光谱相同或相近的吸收光谱的参考气体，参考池被配置为可在第一位置与第二位置之间切换，参考池在处于第一位置时位于光源与探测器之间的光路之中，并且在处于第二位置时位于光源与探测器之间的光路之外；探测器，被配置为在参考池处于第一位置时，接收透射通过吸收池与参考池的参考光信号并生成相应的参考电信号；信号处理电路，被配置为基于从探测器接收的参考电信号确定由光源发射的激光的波长偏移；以及光源控制电路，被配置为基于由信号处理电路确定的波长偏移而改变用于控制光源的控制信号以校准由光源发射的激光的波长。

图1A和图1B示出了根据本实用新型的示例性实施例的气体浓度分析仪100的示意性框图。应注意，实际的气体浓度分析仪可能还存在其它部件，而为了避免模糊本实用新型的要点，附图没有示出且本文也不去讨论其它部件。

如图1A和图1B所示，气体浓度分析仪100包括光源101、吸收池102、参考池103、探测器104、信号处理电路105和光源控制电路106。其中，吸收池102、参考池103设置在光源101与探测器104之间的光路中，光源101发光并且探测器104接收透射通过的光，探测器104耦接到信号处理电路105，信号处理电路105耦接到光源控制电路106，并且光源控制电路106耦接到光源101以向光源101提供控制信号来控制光源101发光。请注意，图中实线箭头表示光线的路径，以及虚线箭头表示部件之间的电气和/或机械耦接。在一些实施例中，该气体浓度分析仪100还可以包括位于光路上的各种光学组件(未示出)，例如透镜、反射镜等，用于使光源101发射的激光更好地穿过吸收池102和/或参考池103而到达探测器104。

光源101可以被配置为发射激光。在一些实施例中，光源101可以被配置为根据来自光源控制电路106的控制信号来发射具有期望波长的激光。光源101通常例如可以是激光器。可以根据待测气体和参考气体的性质(例如，吸收光谱的吸收峰的参数等)具体选择输出合适波长的激光器。例如，可以选择波长在9.04μm到9.09μm或8.889μm到8.936μm的范围内的激光来测量氨气，或可以选择波长在5.14μm到5.19μm的范围内的激光来测量氮氧化物(例如，一氧化氮气体)。在一些实施例中，光源101可以发射中红外波段的激光。例如，光源101可以包括连续波中红外量子级联激光器(Quantum Cascade Laser，QCL)。进一步的，连续波中红外QCL可以包括分布反馈式连续波量子级联激光器(Distributed FeedbackContinuous Wave Quantum Cascade Laser，DFB-CW QCL)或者外腔式连续波量子级联激光器(External Cavity Continuous Wave Quantum Cascade Laser，EC-CW QCL)。其中，DFB-CW QCL通常可以输出较窄的光谱；而EC-CW QCL则通常是宽谱可调谐的，可以在较宽的频率范围内快速改变波长。本领域技术人员均能明白，本实用新型的原理不限于中红外激光测量，也可以用于近红外激光测量，或者用于其它波段(例如可见光)激光测量。

耦接到光源101的光源控制电路106可以被配置为向光源101提供控制信号，以便对光源101所发射的激光的波长进行扫描和调制，从而控制光源101发射具有期望的波长的激光。由于光源101输出的激光波长对于驱动电流的响应较快，因此光源控制电路106可以通过控制光源101的驱动电流的幅值或扫描范围来实现对光源101发射的激光的波长的控制。此外，尽管图中未示出，光源101还可以设置有温度控制装置，从而实现光源101的工作温度的控制。在这样的情况下，光源控制电路106还可以向温度控制装置提供控制信号，来控制光源的工作温度。

吸收池102可以被配置为容纳待测气体。吸收池102的长度(相当于光入射面和光出射面之间的距离)可以根据待测气体的性质(例如，入射光波长处的吸收强度等)来选择。例如，在检测氮氧化物和氨气的情况下，单光程吸收池的长度可以在20cm到40cm的范围内。另外，在一些实施例中，吸收池102可以设有温度控制装置来使吸收池102保持在期望的温度。在一些实施例中，吸收池102的温度可以在大约室温到300℃的范围内。在一些实施例中，吸收池102的温度控制装置可以为设置在吸收池102的外表面的加热装置，用于对吸收池102进行加热，这可以至少降低待测气体在吸收池内表面的吸附。在一些实施例中，吸收池102可以为柱状，其可以具有圆形、矩形或其它合适形状的截面。吸收池102的两端(光入射面和光出射面)例如可以包括可以允许由光源102发射的激光透射通过的窗片。窗片可以将待测气体密封在吸收池102内。在一些实施例中，窗片上还可以镀覆有增透膜。在一些实施例中，吸收池102的两端可以由楔形镀增透膜的氟化钙窗片和/或楔形镀增透膜的硒化锌窗片密封。窗片的材料和镀膜不限于此，而是可以根据待测气体的成分来选择。

参考池103可以被配置为容纳具有与待测气体的吸收光谱相同或相近的吸收光谱的参考气体。如以上参考吸收池102描述的，参考池103可以具有类似的结构和部件(例如可以设有温度控制装置等)，在此不多赘述。图2示意性地示出了参考池103的非限制性示例结构。参考池103可以包括允许激光透射通过并且彼此相对的第一窗片1031和第二窗片1032以及筒体1033，第一窗片1031和第二窗片1032将筒体1033密封从而形成容纳参考气体的封闭空间。在一些实施例中，筒体1033的长度(相当于光入射面和光出射面之间的距离)可以是2mm至5mm。第一窗片1031和第二窗片1032以及筒体1033的材料和结构可以根据参考气体的性质具体进行选择，而不受特别限制。虽然图2将参考池103描绘为圆柱状，但是本实用新型不限于此，本领域技术人员可理解根据本实用新型的实施例的参考池可以具有任何合适的形状。

另外，在一些实施例中，吸收池和/或参考池两端的窗片可以被配置为包括可允许激光透射通过的中心部分以及围绕中心区域的不允许激光透射通过的周边部分。在一些实施例中，窗片的可允许激光透射通过的中心部分的尺寸是可以变化的。

如本文所使用的，“吸收光谱相同或相近”是指吸收光谱具有位置彼此相同或相近的至少一个吸收峰。如本文所使用的，吸收峰的位置可以由其中心波长指示，“位置彼此相同或相近的吸收峰”是指吸收峰的中心波长相同或者近似相同。在本文中，如果两个吸收峰的中心波长之差例如不大于25nm，或者例如不大于15nm，或者例如不大于10nm，或者例如不大于5nm，等等，则可以认为这两个吸收峰的中心波长相同或者近似相同，从而认为这两个吸收峰的位置彼此相同或相近；或者，如果两个吸收峰的中心波长之差例如不超过这两个吸收峰中的一个吸收峰的半高全宽(FWHM)，或者例如不超过半高全宽的二分之一，或者例如不超过半高全宽的四分之一，等等，则可以认为这两个吸收峰的中心波长相同或者近似相同，从而认为这两个吸收峰的位置彼此相同或相近。

在一些实施例中，参考气体的吸收光谱中的至少一个吸收峰与待测气体的吸收光谱中的吸收峰具有相同的位置。在一些实施例中，由光源102发射的激光的波长范围可以至少覆盖参考气体的吸收光谱中的目标吸收峰，该目标吸收峰是参考气体的吸收光谱中的与待测气体的吸收光谱中的吸收峰具有相同的位置的至少一个吸收峰中的一个吸收峰。在一些实施例中，该目标吸收峰与大气吸收光谱中的吸收峰不重合。在一些实施例中，其它干扰气体对目标吸收峰的波长没有吸收或者吸收强度相比于参考气体或待测气体在目标吸收峰处的吸收强度小预定值或更多。干扰气体的示例可以包括但不限于大气常见成分气体，如水汽、氮气、二氧化碳、氧气、甲烷等，或者其它会干扰测量的气体。在待测气体包含多种气体成分的情况下，当对其中一种气体成分进行浓度测量时，其它气体成分可以是干扰气体。

参考池103可以被配置为可在第一位置与第二位置之间切换，参考池103在处于第一位置时位于光源101与探测器104之间的光路之中，并且在处于第二位置时位于光源101与探测器104之间的光路之外。在一些实施例中，参考池103在处于第一位置时可以位于吸收池102与探测器104之间的光路之中。例如，如图1A所示，当参考池103处于第一位置时，参考池103位于吸收池102与探测器104之间的光路之中，由光源101发射的激光在透射通过吸收池102后继续通过参考池103最后到达探测器104。如图1B所示，当参考池103处于第二位置时，参考池103位于吸收池102与探测器104之间的光路之外，由光源101发射的激光在透射通过吸收池102后直接到达探测器104。

请注意，虽然图1A中示出了当参考池102参与光路时位于吸收池102与探测器104之间，但本领域技术人员均明白本实用新型不限于此，而是只要吸收池102和参考池103位于光源101与探测器104之间的同一光路中即可，也就是说吸收池102和参考池103的顺序可以变化，参考池102在参与到光源101与探测器104之间的光路时也可以位于光源101与吸收池102之间的光路之中。

在一些实施例中，当参考池103处于第一位置时，参考池103与探测器104相距2cm至5cm。这样设置参考池103与探测器104之间的距离可以降低参考池103进入光路后对光路的偏移等影响，从而避免由于这种影响导致的探测器接收的光信号的减弱。

在一些实施例中，参考池103内的参考气体的浓度可以是已知的。在一些实施例中，参考池103内的参考气体的浓度可以被配置为使得在参考池103处于第一位置时，探测器104接收到的参考光信号的强度低于第一阈值。通过设置第一阈值，可以保证测量到的参考气体吸收信号的强度足够大从而促进测量/校准结果的稳定性、准确性和可靠性。

探测器104可以被配置为将接收到的光信号转换成对应于所接收的光信号的电信号。如图1A所示，激光透射通过吸收池102与参考池103后到达探测器104。探测器104可以被配置为在参考池103处于第一位置时，接收透射通过吸收池102与参考池103的参考光信号并生成相应的参考电信号。探测器104生成的参考电信号可以用于校准由光源101发射的激光的波长，或者可以用于校准气体浓度分析仪的系统偏差，或者可以用于确定吸收池102内的低浓度待测气体的浓度。在气体浓度分析仪的正常操作期间，一般采取的是如图1B所示的配置(即参考池103位于光路之外)，在这样的情况下，激光透射通过吸收池102后到达探测器104。探测器104可以被配置为在参考池103处于第二位置时，接收透射通过吸收池102的测量光信号并生成相应的测量电信号，该测量电信号可以用于确定吸收池102内的待测气体的浓度。探测器104的示例例如可以包括但不限于光电二极管。探测器104可以针对由光源101发射的激光的波长范围来选择。例如，对于发射中红外波段激光的光源101，可以选择基于碲镉汞(MCT)等的探测器，而对于发射可见光波段或近红外波段激光的光源101，可以选择基于硅(Si)或者铟镓砷(InGaAs)等的探测器。

信号处理电路105可以与探测器104耦接并且可以被配置为从探测器104接收信号并处理接收到的信号。在校准光源波长期间，信号处理电路105可以被配置为基于从探测器104接收的参考电信号确定由光源101发射的激光的波长偏移。然后，可以与信号处理电路105耦接的光源控制电路106可以被配置为基于由信号处理电路105确定的波长偏移而改变用于控制光源101的控制信号以校准由光源101发射的激光的波长。在一些实施例中，信号处理电路105可以被配置为基于从探测器104接收的参考电信号提取吸收光谱，并从所提取的吸收光谱确定由光源101发射的激光的波长偏移。在一些实施例中，所提取的吸收光谱可以是直接吸收光谱或者调制解调后的谐波光谱。在测量待测气体浓度的正常操作期间，信号处理电路105可以被配置为基于从探测器104接收的测量电信号提取吸收池102内的待测气体的吸收光谱，并根据所提取的待测气体的吸收光谱来计算待测气体的浓度。可以采用本领域已知的或未来开发的各种处理方式来得到光源发射的激光的波长偏移或待测气体的浓度，在此不再详细讨论。

在一些实施例中，光源控制电路106校准由光源101发射的激光的波长包括改变控制信号以使得由光源101发射的激光的波长范围的中心的位置与参考气体的吸收光谱中的目标吸收峰的位置相距固定值。信号处理电路105在处理信号和计算结果时可以将该固定值纳入考虑从而避免偏差。在一些实施例中，光源控制电路106校准由光源101发射的激光的波长包括改变控制信号以使得由光源101发射的激光的波长范围的中心的位置与该目标吸收峰的位置重合。该目标吸收峰可以是如前面所讨论的参考气体的吸收光谱中的与待测气体的吸收光谱中的吸收峰具有相同的位置的至少一个吸收峰中的一个吸收峰。光源控制电路106可以通过向光源101提供控制信号来改变其驱动电流/温度等来实现激光波长的校准。

由此，根据本实用新型的实施例的气体浓度分析仪100通过可在第一位置和第二位置之间切换的参考池能够实现光源输出波长的校准，提高了吸收池内的待测气体浓度测量的稳定性、准确性和可靠性。

此外，参考池103在第一位置与第二位置之间的切换定时例如可以以预定的频率或时间间隔周期性地进行。在一些实施例中，可以将参考池103置于第二位置待命，然后可以选择在每次测量吸收池102内的待测气体浓度之前将参考池103从第二位置移动到第一位置进行气体浓度分析仪的校准，并在校准完成之后将参考池103从第一位置移动回第二位置以使其退出光路，以便进行吸收池102内的待测气体浓度的测量。在一些实施例中，可以选择每进行一定次数的待测气体的浓度测量就将参考池103移动到第一位置进行一次气体浓度分析仪的校准并在校准后将参考池103移动回第二位置。在一些实施例中，可以选择每隔预定时间段就将参考池103移动到第一位置进行一次气体浓度分析仪的校准并在校准后将参考池103移动回第二位置。在这样的实施例中，可以认为在该预定时间段内气体浓度分析仪的光源的输出波长是准确的。该预定时间段例如可以是10分钟、30分钟、1小时、2小时或者其它合适的时间段，具体可以根据环境温度、光源使用状态等条件进行设置。

由于在吸收信号强度低时测量结果的稳定性、准确性和可靠性通常相对较低，因此在一些实施例中，可以在吸收池内的待测气体浓度较低(例如可以表现为在光路不包含参考池时，探测器接收到的光信号强度较高，即入射光中只有较少一部分被吸收池吸收)时，将参考池103移动到第一位置进行一次气体浓度分析仪的校准并在校准后将参考池103移动回第二位置，以尽可能排除光源波长偏移或系统偏差对低浓度气体测量结果的影响。

通常，在校准期间将参考池103置于第一位置，而在测量期间将参考池103置于第二位置。但是当参考池103被配置为容纳已知浓度的待测气体时，也可以在参考池103处于第二位置时进行吸收池102内的待测气体的浓度测量，特别是对于吸收池内的待测气体浓度较低的情况。在一些实施例中，在参考池103处于第一位置并且参考池103所容纳的参考气体是已知浓度的待测气体时，信号处理电路105可以被配置为基于从探测器104接收的参考电信号以及参考池103内的参考气体的浓度确定吸收池102内的待测气体的浓度。在这样的实施例中，探测器104生成的参考电信号指示吸收池和参考池内的待测气体的总浓度，由此在参考池内的气体浓度已知的情况下，可以计算出吸收池内的待测气体浓度。这有效避免了在吸收池内气体浓度较低导致得到的吸收信号强度较低从而使得测量结果可能存在较大误差的情况。

由此，根据本实用新型的实施例的气体浓度分析仪100通过可在第一位置和第二位置之间切换的参考池能够实现低浓度待测气体的准确测量，提高了气体浓度分析仪对各浓度范围的待测气体的浓度测量的稳定性、准确性和可靠性。

气体浓度分析仪的系统偏差可以通过使用零气来调整。如本文所使用，“零气”是不含有待测气体和参考气体的成分或干扰物质的气体，但零气可以含有与测定和校准无关的成分。例如，一般可以使用氮气作为零气。在一些实施例中，在参考池103处于第一位置并且吸收池102被配置为通入零气时，信号处理电路105被配置为基于从探测器104接收的参考电信号以及参考池内的参考气体的浓度确定气体浓度分析仪100的系统偏差。在一些实施例中，系统偏差的确定可以在光源波长校准完成之后进行。通过对已知浓度的参考气体的吸收信号强度进行标定，可以校准气体浓度分析仪100的系统偏差。

由此，根据本实用新型的实施例的气体浓度分析仪100通过可在第一位置和第二位置之间切换的参考池还能够实现系统偏差的确定和校准，进一步提高测量的稳定性、准确性和可靠性。

下面结合图3A和图3B描述根据本实用新型的另一些实施例的气体浓度分析仪100'。除了还包括驱动装置107之外，气体浓度分析仪100'与气体浓度分析仪100基本相同，在此省略对相同或相似部件的重复描述。

在一些实施例中，气体浓度分析仪100'可以包括驱动装置107，驱动装置107可以被配置为驱动参考池103在第一位置与第二位置之间的切换。例如，驱动装置107的示例包括但不限于电机驱动装置。

在一些实施例中，驱动装置107可以使参考池103通过平移和/或旋转的方式来实现在第一位置与第二位置之间的切换。在一些实施例中，驱动装置107可以包括以下中的至少一种：线性驱动器、旋转驱动器。

在一些实施例中，如图3B所示，驱动装置107可以包括臂1071，其中参考池103可以被耦接到臂1071，并且其中驱动装置107可以被配置为通过驱动臂1071来控制参考池103在第一位置与第二位置之间的切换。在一些实施例中，臂1071可以包括开口1072，参考池103可以被安装在臂1071的开口1072中。在一些实施例中，参考池103可以被安装在臂1071的一端或者一侧上。例如，臂1071与参考池103的耦接方式可以包括但不限于机械耦接、粘性耦接、磁性吸合耦接等。在一些实施例中，臂1071是可旋转的和/或可伸缩的。

下面参考图5A至图7B来理解参考池参与光路的示例非限制性切换方式。注意，在图5A至7B中参考池由附图标记203指示。如图5A和图5B所示，参考池203例如可以在垂直于光入射方向的平面内从第一位置旋转到第二位置或者从第二位置旋转到第一位置。如图6A和图6B所示，参考池203例如可以通过朝着光入射方向从第一位置翻转到第二位置或者反过来从第二位置翻转到第一位置。如图7A和图7B所示，参考池203例如可以在垂直于光入射方向的平面内从第一位置平移到第二位置或者从第二位置平移到第一位置。

在一些实施例中，驱动装置107可以被配置为以预定的频率使参考池103在第一位置与第二位置之间切换。由于在一些情况下，当吸收池102内的待测气体的浓度足够高时，来自吸收池102的吸收信号本身可能足够强而能够用于光源波长的校准，因此在一些实施例中，驱动装置107也可以被配置为当在参考池103处于第二位置时探测器104接收到的透射通过吸收池102的光信号强度高于第二阈值时，将参考池103从第二位置驱动到第一位置。

根据本实用新型的实施例的气体浓度分析仪能够有效地校准光源的输出波长以及自身的系统偏差，还能够适用于低浓度气体的测量。根据本实用新型的实施例的气体浓度分析仪不需要额外设置专用于校准的光路，结构简单，操作便捷，并且制造成本低。

本实用新型的另一方面还提供了一种用于校准气体浓度分析仪的装置。根据本实用新型的实施例的一种用于校准气体浓度分析仪的装置可以包括：臂；驱动部件，用于驱动臂在第一位置与第二位置之间切换；以及参考池，被耦接到臂并且被配置为容纳具有与气体浓度分析仪的吸收池所容纳的待测气体的吸收光谱相同或相近的吸收光谱的参考气体，其中，参考池在臂处于第一位置时位于气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之中，并且在臂处于第二位置时位于气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之外。如前所述，可以使得参考池在臂处于第一位置时位于气体浓度分析仪的吸收池与探测器之间的光路之中，也可以使得参考池在臂处于第一位置时位于气体浓度分析仪的光源与吸收池之间的光路之中。

图4示出了根据本实用新型的示例性实施例的用于校准气体浓度分析仪的装置200的示意图。应注意，实际的用于校准气体浓度分析仪的装置可能还存在其它部件，而为了避免模糊本实用新型的要点，附图没有示出且本文也不去讨论其它部件。

装置100可以包括臂201和耦接到臂201的参考池203。参考池203可以被配置为容纳具有与气体浓度分析仪的吸收池所容纳的待测气体的吸收光谱相同或相近的吸收光谱的参考气体，其中，参考池203在臂201处于第一位置时位于气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之中，并且在臂201处于第二位置时位于气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之外。

根据本实施例的参考池203的结构可以类似于以上关于参考池103所描述的结构，因此省略对其详细描述。在一些实施例中，参考池203的光入射面与光出射面之间的距离为2mm至5mm。

例如，臂201与参考池203的耦接方式可以包括但不限于机械耦接、粘性耦接、磁性吸合耦接等。在一些实施例中，参考池203可以被安装在臂201的一端或者一侧上。在一些实施例中，如图4所示，臂201可以具有开口202，参考池203可以被安装在开口202中。在一些实施例中，臂201是可旋转的和/或可伸缩的。

装置100还可以包括用于驱动臂201在第一位置与第二位置之间切换的驱动部件。例如，驱动部件的示例包括但不限于电机驱动部件。驱动部件可以经由臂201使参考池203通过平移和/或旋转的方式进/出气体浓度分析仪的光路。在一些实施例中，驱动部件可以包括以下中的至少一种：线性驱动器、旋转驱动器。虽然图4中未具体图示出驱动部件，但是可以理解的是，驱动部件可以被安装在部分B内，也可以作为部分B，还可以理解的是，驱动部件和臂201可以直接连接，驱动部件和臂201之间也可以存在用于传递驱动力的其它机构，只要能够实现对臂201的驱动即可。

另外，在图4中所示的部分B可以指示装置200的用于支撑臂201和安装驱动部件的主体部分，也可以指示应用了该装置的气体浓度分析仪的壳体的一部分。即，在一些实施例中，装置200可以在使用时不物理地耦接到气体浓度分析仪，而是仅仅将其参考池203插入到气体浓度分析仪的光路中而独立于气体浓度分析仪存在。在一些实施例中，装置200也可以被安装到气体浓度分析仪以供使用。

在一些实施例中，当驱动部件驱动臂201至第一位置时，气体浓度分析仪的探测器被配置为接收透射通过吸收池与参考池203的参考光信号并生成相应的参考电信号，该参考电信号用于确定和校准由气体浓度分析仪的光源发射的激光的波长偏移。另外，当驱动部件驱动臂201至第二位置时，参考池203退出气体浓度分析仪的光路，从而气体浓度分析仪可以正常进行待测气体的浓度测量。在一些实施例中，在参考池203被配置为容纳已知浓度的待测气体时，当驱动部件驱动臂201至第一位置时，探测器可以被配置为接收透射通过吸收池与参考池203的参考光信号并生成相应的参考电信号，该参考电信号用于确定吸收池内的待测气体的浓度。在一些实施例中，在参考池203被配置为容纳已知浓度的参考气体时，当驱动部件驱动臂201至第一位置并且气体浓度分析仪的吸收池被通入零气时，探测器可以被配置为接收透射通过吸收池与参考池203的参考光信号并生成相应的参考电信号，该参考电信号用于确定和校准气体浓度分析仪的系统偏差。

在一些实施例中，参考气体的吸收光谱中的至少一个吸收峰与待测气体的吸收光谱中的吸收峰具有相同的位置。在一些实施例中，该装置的参考池203内的参考气体的浓度可以被配置为使得在臂201处于第一位置(参考池203位于气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之中)时，气体浓度分析仪的探测器接收到的参考光信号的强度低于第一阈值。

由驱动部件进行的臂201(以及相应地，参考池203)的位置切换定时可以采取类似于上面关于参考池103描述的切换定时。在一些实施例中，驱动部件可以被配置为以预定的频率使臂201在第一位置与第二位置之间切换。在一些实施例中，驱动部件可以被配置为当在臂201处于第二位置时探测器接收到的光信号强度高于第二阈值时，将臂201从所述第二位置驱动到第一位置。在一些实施例中，驱动部件可以被配置为基于从气体浓度分析仪的探测器或信号处理电路接收的信号来驱动臂201。

下面结合图5A至图7B描述根据本实用新型的示例性实施例的用于校准气体浓度分析仪的装置的参考池203(以及相应地，臂201)相对于气体浓度分析仪的光路的位置关系。

如图5A所示，臂201(连同与其耦接的参考池203)处于第一位置，此时参考池203位于气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之中，入射光通过参考池203。如图5B所示，臂201(连同与其耦接的参考池203)处于第二位置，此时参考池203位于气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之外，入射光不通过参考池203。从图5A到图5B，臂201通过从基本上水平的取向旋转到基本上竖直的取向来实现其从第一位置到第二位置的切换，进而实现参考池203从位于气体浓度分析仪的光路中到位于该光路外的切换，反之亦然。可以理解的是，虽然图5A和图5B描绘的是臂201在第一位置和第二位置之间的切换是从基本上水平的取向到基本上竖直的取向的旋转，但是臂201在第一位置和第二位置之间旋转的角度可以为任何合适的值，例如45°、90°、135°、180°、225°、270°等等，只要保证参考池203在臂201处于第一位置时位于气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之中并且在臂201处于第二位置时位于气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之外即可。

如图6A所示，臂201(连同与其耦接的参考池203)处于第一位置，此时参考池203位于气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之中，入射光通过参考池203。如图6B所示，臂201(连同与其耦接的参考池203)处于第二位置，此时参考池203位于气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之外，入射光不通过参考池203。从图6A到图6B，臂201通过从基本上竖直的取向翻转到基本上水平的取向来实现其从第一位置到第二位置的切换，进而实现参考池203从位于气体浓度分析仪的光路中到位于该光路外的切换，反之亦然。可以理解的是，虽然图6A和图6B描绘的是臂201在第一位置和第二位置之间的切换是从基本上竖直的取向到基本上水平的取向的翻转，但是臂201在第一位置和第二位置之间翻转的角度可以为任何合适的值，例如45°、90°、135°、180°、225°、270°等等，只要保证参考池203在臂201处于第一位置时位于气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之中并且在臂201处于第二位置时位于气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之外即可。

如图7A所示，臂201(连同与其耦接的参考池203)处于第一位置，此时参考池203位于气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之中，入射光通过参考池203。如图7B所示，臂201(连同与其耦接的参考池203)处于第二位置，此时参考池203位于气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之外，入射光不通过参考池203。从图7A到图7B，臂201通过在基本上水平的方向上移动来实现其从第一位置到第二位置的切换，进而实现参考池203从位于气体浓度分析仪的光路中到位于该光路外的切换，反之亦然。可以理解的是，虽然图7A和图7B描绘的是臂201在第一位置和第二位置之间的切换是在基本上水平的方向的移动，但是臂201在第一位置和第二位置之间的切换可以是任何合适方向上的移动，只要保证参考池203在臂201处于第一位置时位于气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之中并且在臂201处于第二位置时位于气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之外即可。

根据本实用新型的实施例的用于校准气体浓度分析仪的装置能够结合现有的基于吸收光谱学的气体浓度测量仪一起使用，可以有效地校准该气体浓度测量仪的光源波长和系统偏差，还可以大大提升该气体浓度测量仪的低浓度气体测量能力。

在说明书及权利要求中的词语“前”、“后”、“顶”、“底”、“之上”、“之下”等只是用于描述性的目的而并不一定用于描述不变的相对位置。应当理解，这样使用的词语在适当的情况下是可互换的，使得在此所描述的本实用新型的实施例，例如，能够在与在此所示出的或另外描述的那些取向不同的其它取向上操作。

在此所使用的词语“示例性的”意指“用作示例、实例或说明”，而不是作为将被精确复制的“模型”。在此示例性描述的任意实现方式并不一定要被解释为比其它实现方式优选的或有利的。而且，本实用新型不受在上述技术领域、背景技术、实用新型内容或具体实施方式中所给出的任何所表述的或所暗示的理论所限定。

在此所使用的词语“基本上”、“近似”、“大约”等意指包含由设计或制造的缺陷、器件或元件的容差、环境影响和/或其它因素所致的任意微小的变化。词语“基本上”、“近似”、“大约”等还允许由寄生效应、噪声以及可能存在于实际的实现方式中的其它实际考虑因素所致的与完美的或理想的情形之间的差异。

另外，前面的描述可能提及了被“连接”或“耦接”在一起的元件或节点或特征。如在此所使用的，除非另外明确说明，“连接”意指一个元件/节点/特征与另一种元件/节点/特征在电学上、机械上、逻辑上或以其它方式直接地连接(或者直接通信)。类似地，除非另外明确说明，“耦接”意指一个元件/节点/特征可以与另一元件/节点/特征以直接的或间接的方式在机械上、电学上、逻辑上或以其它方式连结以允许相互作用，即使这两个特征可能并没有直接连接也是如此。也就是说，“耦接”意图包含元件或其它特征的直接连接和间接连接，包括利用一个或多个中间元件的连接。

另外，仅仅为了参考的目的，还可以在本文中使用“第一”、“第二”等类似术语，并且因而并非意图限定。例如，除非上下文明确指出，否则涉及结构或元件的词语“第一”、“第二”和其它此类数字词语并没有暗示顺序或次序。

在本实用新型中，术语“提供”从广义上用于涵盖获得对象的所有方式，因此“提供某对象”包括但不限于“购买”、“制备/制造”、“布置/设置”、“安装/装配”、和/或“订购”对象等。

另外，本公开的实施例还可以包括以下示例：

1、一种气体浓度分析仪，其特征在于，包括：

光源，被配置为发射激光；

吸收池，被配置为容纳待测气体；

参考池，被配置为容纳具有与所述待测气体的吸收光谱相同或相近的吸收光谱的参考气体，所述参考池被配置为可在第一位置与第二位置之间切换，所述参考池在处于所述第一位置时位于光源与探测器之间的光路之中，并且在处于所述第二位置时位于光源与探测器之间的光路之外；

探测器，被配置为在所述参考池处于所述第一位置时，接收透射通过吸收池与参考池的参考光信号并生成相应的参考电信号；

信号处理电路，被配置为基于从所述探测器接收的所述参考电信号确定由所述光源发射的激光的波长偏移；以及

光源控制电路，被配置为基于由所述信号处理电路确定的波长偏移而改变用于控制所述光源的控制信号以校准由所述光源发射的激光的波长。

2、根据示例1所述的气体浓度分析仪，其特征在于，所述参考池在处于所述第一位置时位于吸收池与探测器之间的光路之中。

3、根据示例1所述的气体浓度分析仪，其特征在于，所述参考池内的参考气体的浓度被配置为使得在所述参考池处于所述第一位置时，所述探测器接收到的参考光信号的强度低于第一阈值。

4、根据示例1所述的气体浓度分析仪，其特征在于，所述参考气体的吸收光谱中的至少一个吸收峰与所述待测气体的吸收光谱中的吸收峰具有相同的位置。

5、根据示例4所述的气体浓度分析仪，其特征在于，所述光源控制电路校准由所述光源发射的激光的波长包括改变控制信号以使得由所述光源发射的激光的波长范围的中心的位置与目标吸收峰的位置相距固定值，所述目标吸收峰是所述至少一个吸收峰中的一个吸收峰。

6、根据示例5所述的气体浓度分析仪，其特征在于，所述光源控制电路校准由所述光源发射的激光的波长包括改变控制信号以使得由所述光源发射的激光的波长范围的中心的位置与所述目标吸收峰的位置重合。

7、根据示例1所述的气体浓度分析仪，其特征在于，所述参考池的光入射面与光出射面之间的距离为2mm至5mm。

8、根据示例1所述的气体浓度分析仪，其特征在于，当所述参考池处于所述第一位置时，所述参考池与所述探测器相距2cm至5cm。

9、根据示例1所述的气体浓度分析仪，其特征在于，还包括驱动装置，所述驱动装置被配置为驱动所述参考池在所述第一位置与所述第二位置之间的切换。

10、根据示例9所述的气体浓度分析仪，其特征在于，所述驱动装置使所述参考池通过平移和/或旋转的方式来实现在所述第一位置与所述第二位置之间的切换。

11、根据示例9所述的气体浓度分析仪，其特征在于，所述驱动装置被配置为以预定的频率使所述参考池在所述第一位置与所述第二位置之间切换。

12、根据示例9所述的气体浓度分析仪，其特征在于，所述驱动装置被配置为当在所述参考池处于所述第二位置时所述探测器接收到的透射通过吸收池的光信号强度高于第二阈值时，将所述参考池从所述第二位置驱动到所述第一位置。

13、根据示例12所述的气体浓度分析仪，其特征在于，在所述参考池处于所述第一位置并且所述参考气体是已知浓度的所述待测气体时，所述信号处理电路被配置为基于从所述探测器接收的参考电信号以及所述参考池内的参考气体的浓度确定所述吸收池内的待测气体的浓度。

14、根据示例9所述的气体浓度分析仪，其特征在于，所述驱动装置包括臂，其中所述参考池被耦接到所述臂，并且其中所述驱动装置被配置为通过驱动所述臂来控制所述参考池在所述第一位置与所述第二位置之间的切换。

15、根据示例14所述的气体浓度分析仪，其特征在于，所述臂是可旋转的和/或可伸缩的。

16、根据示例1所述的气体浓度分析仪，其特征在于，在所述参考池处于所述第一位置并且所述吸收池被配置为通入零气时，所述信号处理电路被配置为基于从所述探测器接收的参考电信号以及所述参考池内的参考气体的浓度确定所述气体浓度分析仪的系统偏差。

17、一种用于校准气体浓度分析仪的装置，其特征在于，包括：

臂；

驱动部件，用于驱动所述臂在第一位置与第二位置之间切换；以及

参考池，被耦接到所述臂并且被配置为容纳具有与所述气体浓度分析仪的吸收池所容纳的待测气体的吸收光谱相同或相近的吸收光谱的参考气体，

其中，所述参考池在所述臂处于第一位置时位于所述气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之中，并且在所述臂处于第二位置时位于所述气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之外。

18、根据示例17所述的装置，其特征在于，当所述驱动部件驱动所述臂至第一位置时，所述探测器被配置为接收透射通过吸收池与参考池的参考光信号并生成相应的参考电信号，所述参考电信号用于确定和校准由所述气体浓度分析仪的光源发射的激光的波长偏移。

19、根据示例17所述的装置，其特征在于，所述臂具有开口，所述参考池被安装在所述开口中。

20、根据示例17所述的装置，其特征在于，所述臂是可旋转的和/或可伸缩的。

虽然已经通过示例对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。在此实用新型的各实施例可以任意组合，而不脱离本实用新型的精神和范围。本领域的技术人员还应理解，可以对实施例进行多种修改而不脱离本实用新型的范围和精神。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (20)

1.一种气体浓度分析仪，其特征在于，包括：

光源，被配置为发射激光；

吸收池，被配置为容纳待测气体；

参考池，被配置为容纳具有与所述待测气体的吸收光谱相同或相近的吸收光谱的参考气体，所述参考池被配置为可在第一位置与第二位置之间切换，所述参考池在处于所述第一位置时位于光源与探测器之间的光路之中，并且在处于所述第二位置时位于光源与探测器之间的光路之外；

探测器，被配置为在所述参考池处于所述第一位置时，接收透射通过吸收池与参考池的参考光信号并生成相应的参考电信号；

信号处理电路，被配置为基于从所述探测器接收的所述参考电信号确定由所述光源发射的激光的波长偏移；以及

光源控制电路，被配置为基于由所述信号处理电路确定的波长偏移而改变用于控制所述光源的控制信号以校准由所述光源发射的激光的波长。

2.根据权利要求1所述的气体浓度分析仪，其特征在于，所述参考池在处于所述第一位置时位于吸收池与探测器之间的光路之中。

3.根据权利要求1所述的气体浓度分析仪，其特征在于，所述参考池内的参考气体的浓度被配置为使得在所述参考池处于所述第一位置时，所述探测器接收到的参考光信号的强度低于第一阈值。

4.根据权利要求1所述的气体浓度分析仪，其特征在于，所述参考气体的吸收光谱中的至少一个吸收峰与所述待测气体的吸收光谱中的吸收峰具有相同的位置。

5.根据权利要求4所述的气体浓度分析仪，其特征在于，所述光源控制电路校准由所述光源发射的激光的波长包括改变控制信号以使得由所述光源发射的激光的波长范围的中心的位置与目标吸收峰的位置相距固定值，所述目标吸收峰是所述至少一个吸收峰中的一个吸收峰。

6.根据权利要求5所述的气体浓度分析仪，其特征在于，所述光源控制电路校准由所述光源发射的激光的波长包括改变控制信号以使得由所述光源发射的激光的波长范围的中心的位置与所述目标吸收峰的位置重合。

7.根据权利要求1所述的气体浓度分析仪，其特征在于，所述参考池的光入射面与光出射面之间的距离为2mm至5mm。

8.根据权利要求1所述的气体浓度分析仪，其特征在于，当所述参考池处于所述第一位置时，所述参考池与所述探测器相距2cm至5cm。

9.根据权利要求1所述的气体浓度分析仪，其特征在于，还包括驱动装置，所述驱动装置被配置为驱动所述参考池在所述第一位置与所述第二位置之间的切换。

10.根据权利要求9所述的气体浓度分析仪，其特征在于，所述驱动装置使所述参考池通过平移和/或旋转的方式来实现在所述第一位置与所述第二位置之间的切换。

11.根据权利要求9所述的气体浓度分析仪，其特征在于，所述驱动装置被配置为以预定的频率使所述参考池在所述第一位置与所述第二位置之间切换。

12.根据权利要求9所述的气体浓度分析仪，其特征在于，所述驱动装置被配置为当在所述参考池处于所述第二位置时所述探测器接收到的透射通过吸收池的光信号强度高于第二阈值时，将所述参考池从所述第二位置驱动到所述第一位置。

13.根据权利要求12所述的气体浓度分析仪，其特征在于，在所述参考池处于所述第一位置并且所述参考气体是已知浓度的所述待测气体时，所述信号处理电路被配置为基于从所述探测器接收的参考电信号以及所述参考池内的参考气体的浓度确定所述吸收池内的待测气体的浓度。

14.根据权利要求9所述的气体浓度分析仪，其特征在于，所述驱动装置包括臂，其中所述参考池被耦接到所述臂，并且其中所述驱动装置被配置为通过驱动所述臂来控制所述参考池在所述第一位置与所述第二位置之间的切换。

15.根据权利要求14所述的气体浓度分析仪，其特征在于，所述臂是可旋转的和/或可伸缩的。

16.根据权利要求1所述的气体浓度分析仪，其特征在于，在所述参考池处于所述第一位置并且所述吸收池被配置为通入零气时，所述信号处理电路被配置为基于从所述探测器接收的参考电信号以及所述参考池内的参考气体的浓度确定所述气体浓度分析仪的系统偏差。

17.一种用于校准气体浓度分析仪的装置，其特征在于，包括：

臂；

驱动部件，用于驱动所述臂在第一位置与第二位置之间切换；以及

参考池，被耦接到所述臂并且被配置为容纳具有与所述气体浓度分析仪的吸收池所容纳的待测气体的吸收光谱相同或相近的吸收光谱的参考气体，

其中，所述参考池在所述臂处于第一位置时位于所述气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之中，并且在所述臂处于第二位置时位于所述气体浓度分析仪的光源与探测器之间的光路之外。

18.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，当所述驱动部件驱动所述臂至第一位置时，所述探测器被配置为接收透射通过吸收池与参考池的参考光信号并生成相应的参考电信号，所述参考电信号用于确定和校准由所述气体浓度分析仪的光源发射的激光的波长偏移。

19.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述臂具有开口，所述参考池被安装在所述开口中。

20.根据权利要求17所述的装置，其特征在于，所述臂是可旋转的和/或可伸缩的。

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