基于双光谱吸收线和波形匹配的激光甲烷浓度测量方法

摘要

本发明公开了一种基于双光谱吸收线和波形匹配的激光甲烷浓度测量方法，使半导体激光器波长线性扫描、覆盖两个指定吸收线，通过待测气体的激光经接收电路进行窄带带通滤波和高速采集等处理后与参考吸收线进行波形匹配、去除各种噪声和干扰、保留实际吸收线，最后采用双光谱吸收线浓度反演算法、对待测气体浓度进行实时反演。本发明解决了目前激光吸收光谱技术气体浓度测量应用中广泛存在的量程范围和最低检测限难以兼顾的矛盾、确保了激光甲烷浓度测量最低检测限的同时提高浓度测量范围，解决了光和电干扰造成测量系统浓度误报问题、确保了测量的准确性。

主权项

一种基于双光谱吸收线和波形匹配的激光甲烷浓度测量系统，其特征在于：包括有半导体激光器、光电探测器，半导体激光器发射的激光穿过待测甲烷气团由光电探测器接收，光电探测器的信号输出端与高线性度低噪声前置放大电路的信号输入端连接，高线性度低噪声前置放大电路的信号输出端与带通滤波与放大电路的信号输入端连接，带通滤波与放大电路的信号输出端与数据采集与处理电路的信号输入端，信号采集与处理电路的信号输出端一方面与带线性补偿的调制信号生成器的信号输入端连接，带线性补偿的调制信号生成器的信号输出端与电流驱动电路的信号输入端连接，电流驱动电路的信号输出端与半导体激光器控制连接；信号采集与处理电路的信号输出端另一方面通过采用与线性补偿调制信号对应的吸收波形匹配算法和双光谱吸收线浓度反演方法计算出待测甲烷气团的浓度并输出。