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申请/专利权人:朗思传感科技(深圳)有限公司
摘要:本申请提供了一种基于标准具激光器锁频的吸收光谱气体分析仪,利用激光器产生的激光束经过激光器锁频模块中的标准具时产生的干扰信号,得到激光器的工作电流的电压调整值,然后基于该电压调整值,对输出给激光器的工作电流进行调整,从而控制激光器持续的输出目标波长范围内的激光束,并且控制激光器输出的激光束能够在不同的目标波长范围之间离散调谐,尽可能保证吸收光谱气体分析仪在较长时间内持续发出预定波长范围的激光进行气体分析,提高了基于标准具激光器锁频的吸收光谱气体分析仪对气体分析的精度。
主权项:1.一种基于标准具激光器锁频的吸收光谱气体分析仪,其特征在于,包括:激光器测量模块、激光器锁频模块和数据处理模块;所述激光器测量模块,包括:激光器和第一光电探测器;所述激光器锁频模块,包括:标准具、第二光电探测器和第三光电探测器;所述激光器,能够在所述数据处理模块的控制下,在预设温度下工作,发出目标波长范围内的激光束,所述激光束中的一部分激光束在采样目标气体后,入射至所述第一光电探测器,被所述第一光电探测器转换为第一电信号,并传输到所述数据处理模块,所述激光束中的另一部分激光束分别入射至所述激光器锁频模块中的所述标准具和所述第二光电探测器,其中,入射至所述第二光电探测器的激光束被转换为第二电信号,并传输到所述数据处理模块,入射至所述标准具的激光束产生干涉信号,所述干涉信号入射到所述第三光电探测器后被转换为第三电信号,并传输到所述数据处理模块;所述第一电信号、所述第二电信号和所述第三电信号,分别携带有不同的电压值;所述数据处理模块,用于根据接收到的所述第一电信号计算目标气体浓度;在接收到所述第二电信号和所述第三电信号后,计算得到所述第二电信号携带的电压值和所述第三电信号携带的电压值的比值,计算得到所述比值与所述目标波长范围对应的电压信号比值的差值,并基于PID控制算法对得到的所述差值进行处理,得到与所述差值匹配的电压调整值,将得到的电压调整值发送给所述激光器测量模块,所述激光器测量模块基于得到的电压调整值对输出给所述激光器的工作电流进行调整,从而控制所述激光器输出的激光束的波长范围接近于所述目标波长范围,并且控制所述激光器输出的激光束能够在不同的目标波长范围之间离散调谐;所述激光器测量模块,还包括:激光器控制模块、第一分光镜和气体分析池;所述气体分析池中填充有目标气体;所述激光器控制模块,在所述数据处理模块的控制下,输出工作电压控制所述激光器在预设温度下工作,发出目标波长范围内的激光束,所述激光束被所述第一分光镜分束后,所述激光束的一部分激光束经过所述气体分析池对所述目标气体进行采样,并在采样所述目标气体后入射至所述第一光电探测器,被所述第一光电探测器转换为第一电信号并传输到所述数据处理模块,当接收到所述数据处理模块发出的所述电压调整值的情况下,基于所述电压调整值,对输出给所述激光器的工作电流进行调整;所述激光束被所述第一分光镜分束后的另一部分激光束入射至所述激光器锁频模块中的所述标准具和所述第二光电探测器;所述激光器锁频模块,还包括:第二分光镜;所述第二分光镜,对进入所述激光器锁频模块的所述激光束中另一部分激光束进行分束操作,使得分束后的所述另一部分激光束分别入射至所述激光器锁频模块中的所述标准具和所述第二光电探测器。
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