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申请/专利权人：华中科技大学
摘要：本发明涉及一种基于TDLAS的宽域气体浓度检测装置及方法，其装置包括：激光器驱动模块，用于提供温度可调和频率可调的激发光源；以及为计算模块提供参考信号；光电转化采集模块，用于采集激发光源在气体吸收池中经待测气体吸收后产生的采样信号；计算模块，用于对采样信号和参考信号进行锁相放大，得到二次谐波；以及对所述二次谐波进行多级滤波去噪，并根据去噪后的二次谐波反演待测气体浓度。本发明通过低频的锯齿波和高频的正弦波的信号调制和激光器的温度控制保证激发光源的稳定性，并结合多级滤波降低环境噪声对低浓度气体检测的影响，提升了气体检测浓度的下限，进一步提高气体检测的稳定性和准确性。
主权项：1.一种基于TDLAS的宽域气体浓度检测装置，其特征在于，包括：激光器驱动模块，用于提供温度可调和频率可调的激发光源；以及为计算模块提供参考信号；光电转化采集模块，用于采集激发光源在气体吸收池中经待测气体吸收后产生的采样信号；计算模块，用于对采样信号和参考信号进行锁相放大，得到二次谐波；以及对所述二次谐波进行多级滤波去噪，并根据去噪后的二次谐波反演待测气体浓度;其中，所述计算模块包括锁相放大器、多级滤波器和反演模块，所述锁相放大器，用于对采样信号和参考信号进行锁相放大，得到二次谐波；所述多级滤波器，用于对所述二次谐波进行多级滤波去噪；所述多级滤波器包括积分梳状滤波器、平滑滤波器和周期滤波模块，所述分梳状滤波器的输出作为所述平滑滤波器的输入，其中：所述积分梳状滤波器的表达式为： ， yn表示第n个时刻的输出，xn表示第n个时刻的输入，hn表示冲激响应函数，N表示抽样倍数；所述平滑滤波器的表达式表示为： ，其中Rt为平滑滤波器的滤波结果，gt-m表示t-m时刻的观测值，n表示滑动窗口半径，ω表示观测值的权重，表示t时刻时观测值的平均权重；所述反演模块，用于根据去噪后的二次谐波反演待测气体浓度。
全文数据：
权利要求：
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