申请/专利权人：中国科学院沈阳自动化研究所

申请日：2022-09-16

公开（公告）日：2024-06-21

公开（公告）号：CN115452755B

主分类号：G01N21/3504

分类号：G01N21/3504;G01N21/01

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.21#授权;2022.12.27#实质审查的生效;2022.12.09#公开

摘要：本发明涉及一种高温高压气体红外光谱辐射和吸收特性测量方法，包括以下步骤：搭建红外光谱辐射测量光路，光路一般应包括光源，两个光路镜组，耐高温耐高压气体池，光谱仪；利用标准黑体对光谱仪进行标定；测量光源辐射亮度和光源衰减后叠加气体辐射的辐射亮度；改变光源辐射功率，再次测量光源辐射亮度和光源衰减后叠加气体辐射的辐射亮度；若需测量其他温度、压力时气体的红外辐射和吸收特性，则改变气体的温度、压力，重复上述测量步骤。随后对上述测量光路的辐射传输过程进行数学建模，并求解方程组，得到待测气体的红外光谱辐射和吸收特性。本发明的测量方法，能够实现对高温高压气体红外光谱辐射亮度和吸收率的测量，不需要额外购买斩波器，成本低，测量精度高，具有实际应用价值。

主权项：1.一种高温高压气体红外光谱辐射和吸收特性测量方法，其特征在于，所述方法是基于一种高温高压气体红外光谱辐射测量光路实现的，光源1发出的红外幅射光，经过第一光路镜组2收集再折射后，聚焦于气体池3中心，光源1的红外辐射因气体池3两侧的红外窗口和气体池3内的高温高压气体吸收而衰减，再叠加着待测气体发出的红外辐射，被第二光路镜组4收集并聚焦于光谱仪5上，光谱仪5采集光谱辐射亮度信号；改变光源1的辐射功率，控制光谱仪5测量待测气体衰减后且叠加了气体辐射的辐射亮度，得到含待测气体红外辐射特性参数的方程组，求解该方程组从而得到待测气体的红外光谱辐射和吸收特性；方法具体包括以下步骤：步骤1：建立红外光谱辐射测量光路；步骤2：利用标准黑体源对光谱仪5进行标定；步骤3：测量功率P1时光源1的辐射亮度；步骤4：测量功率P1时，光源1被气体池3的红外窗口、待测气体衰减后且叠加了气体辐射的辐射亮度；公式表示为： 其中，τw为已知的红外窗口透过率；LgasTgas,pgas为温度Tgas，压力pgas时待测气体的辐射亮度；τgasTgas,pgas为温度Tgas，压力pgas时待测气体的透过率；步骤5：改变光源1的辐射功率，设为P2，重复步骤3-4，得到含有待测气体红外辐射特性的方程组，求解该方程组得到高温高压气体的红外辐射特性；所述的含有待测气体红外辐射特性的方程组用下式表示： 所述的高温高压气体的红外辐射特性用下式表示： 步骤6：改变待测气体的温度、压力，重复步骤3-5，得到不同温度、压力时气体的红外辐射特性。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院沈阳自动化研究所 一种高温高压气体红外光谱辐射和吸收特性测量方法

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