激光氣體分析儀原理?
更新時間:2026-03-09 點擊次數(shù):238次
激光氣體分析儀 特定波長的光,通過測量光被吸收了多少,就能算出氣體的濃度。激光發(fā)射半導(dǎo)體二極管激光器發(fā)出一束窄帶、單色、波長可調(diào)的近紅外 / 中紅外激光。
波長掃描激光波長掃過被測氣體分子的一條特征吸收峰(每種氣體只吸收特定波長)。
光吸收氣體分子吸收光能 → 接收端光強減弱。遵循 朗伯?比爾定律:I=I0e?α(λ)?C?L
入射光強
I:出射光強
α:吸收系數(shù)
C:氣體濃度
(L\):光程長度
信號解調(diào)常用波長調(diào)制光譜(WMS)+ 二次諧波(2f)檢測,極大提高信噪比,抗粉塵、水汽、背景光干擾。
計算濃度系統(tǒng)根據(jù)吸收強度直接反演出氣體體積濃度 / 摩爾分數(shù)。
激光氣體分析儀采用可調(diào)諧二極管激光吸收光譜技術(shù)(TDLAS),核心是利用氣體分子對特定波長激光的選擇性吸收來測量濃度。
發(fā)射激光
激光器發(fā)出一束波長可精確調(diào)節(jié)的單色激光,穿過被測氣體。
波長匹配
每種氣體只吸收特定波長的光,調(diào)節(jié)激光波長對準(zhǔn)被測氣體的特征吸收峰。
光強衰減
激光穿過氣體時,部分光被氣體分子吸收,接收端檢測到的光強減弱。
氣體濃度越高,光被吸收得越多,衰減越明顯。
信號檢測與計算
通過波長調(diào)制 + 二次諧波檢測等技術(shù)提高精度,再根據(jù)朗伯 - 比爾定律,由光強衰減量直接計算出氣體濃度。
激光氣體分析儀通過發(fā)射可調(diào)諧激光,利用氣體分子對特定波長激光的選擇性吸收,檢測光強衰減程度,從而計算出氣體濃度。