RU2010141803A - Способ и устройство для анализа газа с использованием интерференционного лазера - Google Patents
Способ и устройство для анализа газа с использованием интерференционного лазера Download PDFInfo
- Publication number
- RU2010141803A RU2010141803A RU2010141803/28A RU2010141803A RU2010141803A RU 2010141803 A RU2010141803 A RU 2010141803A RU 2010141803/28 A RU2010141803/28 A RU 2010141803/28A RU 2010141803 A RU2010141803 A RU 2010141803A RU 2010141803 A RU2010141803 A RU 2010141803A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- laser
- light
- wavelength
- measured
- Prior art date
Links
Abstract
1. Способ анализа газа, предпочтительно, метана, этана, пропана, бутана, пентана, гексана, гептана, этилена, дихлорометана, изооктана, бензола, ксилола, гидразина, формальдегида, N2O, NO2, СO2, СО, HF, О3, HI, NH3, SO, HBr, N2S, HCN, ! отличающийся тем, что он включает следующие этапы: ! a) перестройку лазера посредством электронного управления, ! b) передачу светового сигнала через газ в область измерения, ! c) измерение коэффициента поглощения в области измерения, окруженной камерой, которая перфорирована с обеспечением возможности поступления в камеру окружающей атмосферы, газа и/или дыма, или камерой, в которую подают газ, окружающую атмосферу и/или дым через трубку для газа/воздуха, ! d) сбор и хранение результатов измерения во внутренней памяти, ! e) анализ результатов измерений посредством микроконтроллера, ! f) вычисление концентраций газа посредством алгоритма, предусмотренном в микроконтроллере, ! g) повторение этапов a)-f). ! 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно: ! расщепляют световой сигнал от лазера; ! располагают эталонную ячейку между оптическим детектором или эталонным детектором и лазером, и с помощью эталонного детектора или оптического детектора измеряют свет, проходящий через эталонную ячейку; ! калибруют измерения путем эталонного измерения света, проходящего через эталонную ячейку. ! 3. Способ по п.2, отличающийся тем, что измерения от эталонной ячейки также используют для определения фактической длины волны лазера. !4. Способ по п.1, отличающийся тем, что изменяют длину волны лазера / перестраивают лазер относительно коэффициента заполнения и тока. ! 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что для определения нали�
Claims (24)
1. Способ анализа газа, предпочтительно, метана, этана, пропана, бутана, пентана, гексана, гептана, этилена, дихлорометана, изооктана, бензола, ксилола, гидразина, формальдегида, N2O, NO2, СO2, СО, HF, О3, HI, NH3, SO, HBr, N2S, HCN,
отличающийся тем, что он включает следующие этапы:
a) перестройку лазера посредством электронного управления,
b) передачу светового сигнала через газ в область измерения,
c) измерение коэффициента поглощения в области измерения, окруженной камерой, которая перфорирована с обеспечением возможности поступления в камеру окружающей атмосферы, газа и/или дыма, или камерой, в которую подают газ, окружающую атмосферу и/или дым через трубку для газа/воздуха,
d) сбор и хранение результатов измерения во внутренней памяти,
e) анализ результатов измерений посредством микроконтроллера,
f) вычисление концентраций газа посредством алгоритма, предусмотренном в микроконтроллере,
g) повторение этапов a)-f).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно:
расщепляют световой сигнал от лазера;
располагают эталонную ячейку между оптическим детектором или эталонным детектором и лазером, и с помощью эталонного детектора или оптического детектора измеряют свет, проходящий через эталонную ячейку;
калибруют измерения путем эталонного измерения света, проходящего через эталонную ячейку.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что измерения от эталонной ячейки также используют для определения фактической длины волны лазера.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что изменяют длину волны лазера / перестраивают лазер относительно коэффициента заполнения и тока.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что для определения наличия одночастотного излучения от лазера используют эталонный сигнал.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что для вычисления длины волны света используют измеренный коэффициент пропускания,
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что лазер корректируют по длине волны, чтобы отсканировать газовый спектр с обеспечением сбора данных о коэффициенте поглощения больше чем от одной длины волны.
8. Способ по п.2, отличающийся тем, что известный материал, жидкость и/или газ располагают в эталонной ячейке, и используют этот материал в качестве эталонного сигнала для спектра поглощения.
9. Способ по п.1, отличающийся тем, что вычисляют длину(ы) волн(ы), основываясь на измеренном коэффициенте поглощения посредством алгоритма, предусмотренного во внутреннем микроконтроллере или во внешнем устройстве.
10. Способ по пп.1-9, отличающийся тем, что дополнительно:
обеспечивают программное обеспечение параметрами для разнесения мод света лазера;
моделируют кривые пропускания для различных положений длины волны и сравнивают их с измеренным спектром, чтобы получить абсолютные значения для точек одной длины волны;
выбирают коэффициент поглощения для каждого газа из библиотеки и связывают с измеренным коэффициентом пропускания.
11. Способ по пп.1-9, отличающийся тем, что дополнительно:
вычисляют состав газа из измеренных коэффициентов поглощения и эталонных данных в библиотеке, или вычисляют состав газа из измеренных коэффициентов поглощения путем сравнения значения от газа, который должен быть измерен, и от одной или большего количества эталонных газовых ячеек.
12. Способ по п.11, отличающийся тем, что вычисленный состав газа используют для вычисления теплотворности газа в калориях.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что измеряют невоспламеняющиеся газы в потоке газа, главным образом углеводороды.
14. Способ по пп.1-9, отличающийся тем, что результаты и измерения передают внешним средствам обмена данными для дальнейшей обработки.
15. Устройство для анализа газа, предпочтительно, метана, этана, пропана, бутана, пентана, гексана, гептана, этилена, дихлорометана, изооктана, бензола, ксилола, гидразина, формальдегида, N2O, NO2, СO2, СО, HF, О3, HI, NH3, SO, HBr, H2S, HCN, отличающееся тем, что оно содержит лазерный модуль (6), содержащий лазер (7), выполненный из материала с составом AlaGabIncPdAseSbf,.
16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что лазер (7) представляет собой предпочтительно полупроводниковый лазер или перестраиваемый по частоте лазер, который может сканировать спектр.
17. Устройство по п.15, отличающееся тем, что устройство содержит промежуточный слой изолирующего материала с контактными окнами.
18. Устройство по п.15 или 16, отличающееся тем, что в область измерения включены два полупрозрачных зеркала (17), чтобы обеспечивать возможность отражения света назад и вперед между ними и, таким образом, увеличивать длину пути для света в газе.
19. Устройство по п.15 или 16, отличающееся тем, что оно содержит:
по меньшей мере одно зеркало (17), имеющее маленький угол, чтобы избежать создания стоячих волн, или
по меньшей мере одно зеркало (17) с высоким отражением, имеющее оптическую апертуру с возможностью введения света в одном месте, а выведения в другом месте, или
по меньшей мере одно кривое зеркало (17), имеющее оптическую апертуру с возможностью введения света в одном месте, а выведения в другом месте.
20. Устройство по п.15 или 16, отличающееся тем, что используются 3-4 кривых зеркала (17), чтобы отражать свет лазера назад и вперед в пределах большего объема в области измерения.
21. Устройство по п.15, отличающееся тем, что точность измерения газа может быть увеличена при использовании фильтра для удаления света лазеры при выходе из области измерения и, таким образом, измерения газа с помощью Фотолюминесцентной Спектроскопии или Резонансной Спектроскопии Комбинационного Рассеяния, которая увеличивает точность измерения полупроводниковым лазером.
22. Устройство по п.15 или 16, отличающееся тем, что оно содержит по меньшей мере одну эталонную ячейку (9), которая расположена между лазером (7) и эталонным детектором (10) и в которой расположен известный материал, жидкость и/или газ, для его использования в качестве эталонного сигнала для спектра поглощения.
23. Устройство по п.15, отличающееся тем, что оно содержит блок (4) управления, имеющий внутренний микроконтроллер, снабженный программным обеспечением, включая алгоритм для вычисления длин волн, основываясь на измеренном коэффициенте поглощения, и/или библиотекой для эталонного сигнала газа.
24. Устройство по п.15 или 16, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью одного или нескольких действий из следующих:
вычисления состава газа из измеренных коэффициентов поглощения и эталонных данных в библиотеке;
вычисления состава газа из измеренных коэффициентов поглощения путем сравнения значения от газа, который должен быть измерен, и от одной или большего количества эталонных газовых ячеек (9);
вычисления теплотворности газа в калориях, используя вычисленный состав газа;
измерения невоспламеняющихся газов в потоке газа, главным образом, углеводородов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010141803/28A RU2010141803A (ru) | 2008-04-03 | 2008-04-03 | Способ и устройство для анализа газа с использованием интерференционного лазера |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010141803/28A RU2010141803A (ru) | 2008-04-03 | 2008-04-03 | Способ и устройство для анализа газа с использованием интерференционного лазера |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010141803A true RU2010141803A (ru) | 2012-05-10 |
Family
ID=46311678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010141803/28A RU2010141803A (ru) | 2008-04-03 | 2008-04-03 | Способ и устройство для анализа газа с использованием интерференционного лазера |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2010141803A (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU171813U1 (ru) * | 2016-04-15 | 2017-06-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) | Устройство для обнаружения молекулярных примесей в атмосфере по колебательно-вращательным спектрам |
| CN106872375A (zh) * | 2017-02-13 | 2017-06-20 | 深圳市天得环境科技有限公司 | 甲醛测试仪、测试方法及校准方法 |
-
2008
- 2008-04-03 RU RU2010141803/28A patent/RU2010141803A/ru not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU171813U1 (ru) * | 2016-04-15 | 2017-06-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ) | Устройство для обнаружения молекулярных примесей в атмосфере по колебательно-вращательным спектрам |
| CN106872375A (zh) * | 2017-02-13 | 2017-06-20 | 深圳市天得环境科技有限公司 | 甲醛测试仪、测试方法及校准方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bernegger et al. | CO-laser photoacoustic spectroscopy of gases and vapours for trace gas analysis | |
| RU2461815C2 (ru) | Способ и устройство для обнаружения газов, частиц и/или жидкостей | |
| Langridge et al. | A broadband absorption spectrometer using light emitting diodes for ultrasensitive, in situ trace gas detection | |
| US8264690B2 (en) | Method and apparatus for the detection of trace gas species using multiple line integrated absorption spectroscopy | |
| Vanderover et al. | A mid-infrared scanned-wavelength laser absorption sensor for carbon monoxide and temperature measurements from 900 to 4000 K | |
| Cui et al. | Photonic sensing of the atmosphere by absorption spectroscopy | |
| Wittstock et al. | Design of a LED-based sensor for monitoring the lower explosion limit of methane | |
| Triki et al. | Cavity-enhanced absorption spectroscopy with a red LED source for NO x trace analysis | |
| Besson et al. | Ammonia trace measurements at ppb level based on near-IR photoacoustic spectroscopy | |
| Dong et al. | Compact portable QEPAS multi-gas sensor | |
| WO2003100393A1 (en) | Photoacoustic detection method for measuring concentration of a non-hydrocarbon component of a methane-containing gas mixture | |
| Liang et al. | Multiplex-gas detection based on non-dispersive infrared technique: a review | |
| Sang et al. | Impact of H2O on atmospheric CH4 measurement in near-infrared absorption spectroscopy | |
| Hawe et al. | CO2 monitoring and detection using an integrating sphere as a multipass absorption cell | |
| RU2010141803A (ru) | Способ и устройство для анализа газа с использованием интерференционного лазера | |
| Divya et al. | Superluminescent Diode-Based Multiple-Gas Sensor for NH $ _ {\bf 3} $ and H $ _ {\bf 2} $ O Vapor Monitoring | |
| Mitra | Mid-infrared spectroscopy and challenges in industrial environment | |
| Castillo et al. | Ambient detection of CH4 and N2O by Quantum Cascade Laser | |
| Kapitanov et al. | High resolution ethylene absorption spectrum between 6035 and 6210 cm-1 | |
| Wojcik et al. | ECTL application for carbon monoxide measurements | |
| Jin et al. | Study on the photoacoustic technology to simultaneous in-situ detection of the cavity ring-down spectrum for multi-optical parameters | |
| Horka et al. | Laser diode photoacoustic detection in the infrared and near infrared spectral ranges | |
| Komada et al. | Application of Multiple Line Integrated Spectroscopy on CO Concentration Measurement | |
| Zhang et al. | A firefly algorithm-based spectral fitting technique for wavelength modulation spectroscopy systems | |
| EP3137864A1 (en) | Method for determining the temperature of an infrared-active gas by means of infrared spectroscopy |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20121113 |