【技術實現步驟摘要】
（一）
本專利技術涉及光學系統，具體涉及一種采用紅外吸收光譜技術測量氣體成份的在線分析測量方法與裝置。（二）
技術介紹
現有成熟測量技術包括：氣相液相色譜儀、催化燃燒傳感器、電化學傳感器、金屬氧化物半導體傳感器等。氣相液相色譜儀一般用于試驗室分析，價格昂貴，不適于在線應用，且檢測時間較長。催化燃燒傳感器通過氧化燃燒有機氣體產生熱量，進而根據測量溫度的變化檢測，可檢測任何可燃氣體。但檢測過程需要氧氣，且傳感器長期在高濃度的環境下暴露會影響降低靈敏度。電化學傳感器將電極封裝在電解質溶液里，把濃度信號轉為電流信號。但其只能在正常大氣壓附近操作，且工組溫度不能超過40℃。金屬氧化物半導體傳感器其原理如下：待測氣體與金屬氧化物接觸產生帶電離子，引發其電阻特性改變，通過測量電阻變化獲得濃度信息。但電阻特性的改變對溫度很敏感，需要嚴格控制在一個較高的工作溫度上，系統功耗高。它的交叉反應太靈敏，極易受到其他物質的干擾。縱觀上述技術，它們的劣勢集中表現為：廣譜反應，選擇性差，易受干擾，傳感單元屬于消耗型，壽命短。光譜技術可選擇特定波段檢測目標分析物，能有效處理其他物質的光譜干擾。光譜分析具有速度快，非消耗性，非接觸性等優勢特點。可實現快速、精準、穩定的檢測。由于可調制激光吸收光譜具有極高的靈敏度，現國際大公司開發競相開發用于石化領域的ppm級的痕量氣體在線分析儀，但是用于近紅外和中紅外波段檢測的光源激...
【技術保護點】
一種三參考通道測量氣體成份的紅外在線光譜儀裝置，包括對光源的發光點進行準直的反射鏡，其特征在于：反射鏡后面設置采樣氣室和參考氣室及帶有四通道和四個獨立熱電堆的探測器，每個通道各配一個濾波片和透射窗口，探測器安裝在半導體制冷片上，其中，四通道分別為參考通道λ1、λ2?和Ｒ通道及與Ｒ通道的透射光經過同一波長濾波片的信號通道Ｓ通道，四通道并排設置，其中，參考通道λ1、λ2?和Ｒ通道、信號通道Ｓ通道分別設置進、出氣孔，參考通道λ1、λ2共用進、出氣孔。
【技術特征摘要】
1.一種三參考通道測量氣體成份的紅外在線光譜儀裝置，包括對光源的發光點進行準
直的反射鏡，其特征在于：反射鏡后面設置采樣氣室和參考氣室及帶有四通道和四個獨立
熱電堆的探測器，每個通道各配一個濾波片和透射窗口，探測器安裝在半導體制冷片上，其
中，四通道分別為參考通道λ1、λ2和Ｒ通道及與Ｒ通道的透射光經過同一波長濾波片的信
號通道Ｓ通道，四通道并排設置，其中，參考通道λ1、λ2和Ｒ通道、信號通道Ｓ通道分別設
置進、出氣孔，參考通道λ1、λ2共用進、出氣孔。
2.根據權利要求1所述的三參考通道測量氣體成份的紅外在線光譜儀裝置，其特征在
于：探測器的每個通道各配一個濾波片和透射窗口。
3.根據權利要求1或2所述的三參考通道測量氣體成份的紅外在線光譜儀裝置，其特征
在于：氣室腔體與反射鏡和安裝底座密封連接。
4.根據權利要求3所述的三參考通道測量氣體成份的紅外在線光譜儀裝置，其特征在
于：光源為設計工作溫度400℃以上的熱輻射源。
5.根據權利要求4所述的三參考通道測量氣體成份的紅外在線光譜儀裝置，其特征在
于：熱輻射光源采用MEMS傳感器，是純阻性器件。
6.一種三參考通道測量氣體成份的紅外在線光譜儀的測量方法，其特征在于：包括以
下步驟：
（1）控制驅動電流：調節光源的驅動電流，從而使光源調節到所需的參數；
（2）穩定光譜輸出：在λ1，λ2參考通道中密封對紅外波段沒有任何吸收的中性氣體，當
工作環境變化時或者系統的老化漂移時，利用λ1，λ2參考通道的反饋信號和相應函數關系，
調節驅動電流，保持λ1，λ2的固定比例關系，從而維持穩定的光譜；
（3）建立第三參考通道：R通道中為含有一定已知濃度的待測組分氣體，稱之為參考氣，
該通道稱之為第三參考通道，該通道中不含有干擾組分氣體；
（4）基線補償：當光源關閉時，檢測器也會檢測到信號，這通常由背景譜線輻射、電路噪
聲等因素造成，稱之為基線，在測量過程中，基線會一直存在，在光源關閉時，采集所有通道
的基線，并用做后續補償計算；
（5）選擇歸一化標準：光線穿過通道產生的損耗包括氣體吸收和光線幾何損耗，λ1、λ2
通道不含有待測組分，所以該兩通道的信號反映了除吸收損耗之外的所有其它因素影響...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王文龍，李興彥，
申請(專利權)人：山東羅納德分析儀器有限公司，
類型：發明
國別省市：山東;37
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