气体浓度测量装置

摘要

在使用TDLAS测量法的气体浓度测量装置中，将用于成分检测的具有预定频率的调制电流与用于波长扫描的锯齿状驱动电流叠加并且提供至第一激光二极管(LD)(1)，而将与锯齿状驱动电流同步且沿相反方向变化的逆锯齿状驱动电流提供至第二LD(5)。从LD(1和5)发出的激光束分别被ND滤波器(3和7)衰减并经由半透半反镜(4)被混合，以照射到测量单元(9)内。光检测器(10)检测经历了目标成分的吸收的混合激光束。两个激光束的与波长扫描操作相关联的光量的变化彼此抵消，由此减小了在波长切换时出现在光检测器(10)的输出中的阶梯状变化。结果，防止了在相敏检测处理中出现高频噪声。

主权项

一种气体浓度测量装置，用于通过可调谐二极管激光吸收光谱测量法来测量气体中特定成分的浓度，所述气体浓度测量装置包括：a)多个激光源，其包括具有可变波长的第一激光源；b)激光驱动控制器，其用于向所述第一激光源提供驱动电流，从而以预定的调制频率对所述第一激光源的振荡波长进行调制并且按预定波形重复扫描包括目标成分的吸收波长的预定波长范围，并且用于向所述多个激光源中的另一激光源提供驱动电流，从而使所述另一激光源的发光量按逆波形变化，其中，所述另一激光源的发光量按所述逆波形变化是指，所述另一激光源的发光量与按所述预定波形进行的波长扫描同步地且以与所述波长扫描相关联的发光量的变化相反的增长方式重复变化；c)测量单元，其用于保持要分析的气体，并且被配置为使从所述第一激光源发出的激光束照射到所述测量单元内；d)光混合器，其用于将从所述多个激光源分别发出的、要照射到所述测量单元内的多个激光束混合，或者用于将从所述多个激光源分别发出的、包括通过了所述测量单元的至少一个激光束和绕过了所述测量单元的至少一个激光束的多个激光束混合；e)光检测器，其用于接收通过所述光混合器所产生的混合激光束，其中，所述混合激光束包括从所述多个激光源分别发出的多个激光束，并且这多个激光束中的至少一个激光束通过了所述测量单元；以及f)解调器，其用于通过相敏检测从利用所述光检测器获得的检测信号提取所述调制频率的基本分量或所述调制频率的谐波分量，其中，在所述光混合器将所述多个激光束混合并且所述光检测器接收所述混合激光束的阶段，与按所述预定波形进行的波长扫描相关联的发光量的变化和所述逆波形的发光量的变化彼此抵消，以使得在所述光检测器的输出级平滑了与所述波长扫描相对应的输出变化。