气体浊度和含尘浓度的在线监测方法及其监测仪

摘要

一种气体浊度和含尘浓度的在线监测方法及其监测装置，其主要特点是：（１）集先进的激光、光纤、锁相、微机等技术为一体；（２）采用单光程、双光束且收、发分置的双端系统结构，在收发两端之间跨接光缆，对参考光进行耦合传输，实现相关测量；（３）光纤耦合头的前部加装半封闭防尘套筒，保证相关测量的准确性；（４）光路中加装切光盘，使测量和参考两束光相继输出，实现两光束合用一个探测器和信号处理系统；（５）选用体积小、寿命长的半导体激光器作光源；（６）采用锁相技术进行模拟信号处理和８０９８单片机进行数据处理，所以该仪器在恶劣的工作环境下长期运行稳定可靠，测量精度高，安装、维护方便。

主权项

1.一种气体浊度和含尘浓度的在线监测方法，其特征在于发射端和接收端分别置于被测气体的两侧，在发射端将来自激光器的单一光束调制成所需频率的交变光，该交变光通过第一析光镜被分成两束光，这两束光在切光盘的作用下交替地入射到第二析光镜，被分成四束光即两束反射光和两束透射光，其中两束反射光经会聚透镜会聚，交替地入射到发射端的同一光电转换器上，作为基准光分别记作I0和I0′，两束透射光中的一束穿过被测气体作为测量光，另一束经光纤耦合器传输作为参考光，测量光和参考光经接收端的会聚透镜交替地入射到接收端的同一光电转换器上分别记作Ir和Ir′，使透射到光电转换器上的光强按相同周期出现由小到大和由大到小的变化，经模拟信号处理后形成一定宽度的矩形波，由数据处理系统根据朗伯——比尔定律计算出被测气体的透过率T＝(Ir/I0)·(I0′/Ir′)·K＝e-α·c·L，进而计算出被测气体的浊度为Q＝1-T，被测气体的含尘浓度为C＝Ln(1/T)/α.L(式中：α——被测气体的衰减系数，L——测量光在被测气体中通过的光程，K——传输光纤的耦合系数)。