申请/专利权人：武汉东泓华芯科技有限公司

申请日：2021-08-28

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN113702302B

主分类号：G01N21/27

分类号：G01N21/27;G01N21/31

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2021.12.14#实质审查的生效;2021.11.26#公开

摘要：本发明公开了一种基于光腔衰荡光谱技术的气体检测装置的检测方法，涉及气体检测技术领域。本发明包括脉冲激光源、光隔离器、光纤环形器、光电探测器、数据采集处理控制单元和高反射衰荡腔，脉冲激光源的输入端与数据采集处理控制单元的输出端电性连接，脉冲激光源的输出端通过传输光纤耦合至光隔离器的输入端。本发明通过控制脉冲激光器脉冲与数据采集时序，重复多次采集脉冲衰荡曲线数据，通过空间域数据插补提高数据分辨率，通过时间域数据累加提高衰荡曲线信噪比，通过数据分割积分重构提高衰荡曲线包络基准点数据的准确性，解决了现有的气体检测技术方案成本高，调试难度大，受环境干扰多等问题。

主权项：1.一种基于光腔衰荡光谱技术的气体检测装置的检测方法，包括脉冲激光源（1）、光隔离器（2）、光纤环形器（3）、光电探测器（4）、数据采集处理控制单元（5）和高反射衰荡腔（6），其特征在于：所述脉冲激光源（1）的输入端与数据采集处理控制单元（5）的输出端电性连接，所述脉冲激光源（1）的输出端通过传输光纤耦合至光隔离器（2）的输入端，所述光隔离器（2）的输出端通过传输光纤耦合至光纤环形器（3）的输入端，所述光纤环形器（3）通过传输光纤与高反射衰荡腔（6）双向耦合，所述光纤环形器（3）的返回端通过传输光纤耦合至光电探测器（4）的输入端，所述光电探测器（4）的输出端与数据采集处理控制单元（5）的输入端电性连接，所述检测方法包括如下步骤：步骤一：设置采样数据插补次数为Nb，Nb≥2，取整，设置时间域数据累加次数为Na；步骤二：数据采集处理控制单元（5）发送触发信号，触发脉冲激光源（1）发射激光脉冲；步骤三：与步骤二同步，数据采集处理控制单元（5）以采样频率F0，采样间隔tp＝1F0，进行数据采集，采集数据总数为n个，直至数据采集完成，数据按采样先后依次标记为c1d1、c1d2，直至c1dn；步骤四：执行步骤二；步骤五：与步骤四同步，首先延迟tpNb，然后数据采集处理控制单元（5）以采样频率F0进行数据采集，采样间隔tp＝1F0，采集数据总数为n个，直至数据采集完成，数据按采样先后依次标记为c2d1、c2d2，直至c2dn；步骤六：重复执行步骤四、步骤五，但每次步骤五延迟增加tpNb，数据按照以上步骤规则依次标记，直至cNbd1、cNbd2，直至cNbdn；步骤七：对采集获得的Nb组长度为n的衰荡曲线数据，进行数据插补，得到插补后的衰荡曲线数据T1＝{c1d1,c2d1…cNbd1,c1d2,c2d2…cNbd2……c1dn,c2dn…cNbdn}；步骤八：重复操作步骤二至步骤七，依次获得插补后衰荡曲线数据T1,T2…TNa；步骤九：将Na个长度为n·Nb的衰荡曲线数组内元素，按照元素位置，分别将相同位置的元素进行累加求和，得到长度为Nb的求和后数，将数组内每个元素分别除以Na，得到累加平均后的长度为n·Nb的衰荡曲线数组D；步骤十：将数组D内元素按照顺序先后，划分为n个大小为Nb单元，将每个单元内的Nb个元素进行取均值，形成长度为n的新数组；步骤十一：数组即为数据采集处理后的衰荡曲线数据，对数组进行指数拟合，求得衰荡时间τ，并根据衰荡时间τ和空腔状态下的衰荡时间τ0对待测气体进行吸收系数、浓度的计算。

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权利要求：

百度查询： 武汉东泓华芯科技有限公司 一种基于光腔衰荡光谱技术的气体检测装置的检测方法

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