[发明专利]燃烧火焰的多参数测量装置

摘要

本发明公开了一种燃烧火焰的多参数测量装置。它包括依次连接的火焰辐射光收集部件、分光部件和探测处理部件；其中，火焰辐射光收集部件为火焰辐射光(2)的光路上依次置有的收集透镜(3)和火焰辐射光传输光纤(4)，分光部件由火焰辐射光光纤分束器(5)和高速光开关(9)组成，且高速光开关(9)的控制端与探测处理部件的光调制信号输出端(23)电连接，探测处理部件由CO2吸收光谱探测组件、CO吸收光谱探测组件和数据处理组件构成，用于由测得的火焰中的CO2吸收光谱和CO吸收光谱得出炉膛(1)中的火焰温度和CO2、CO的浓度，以及由CO和CO2的浓度比值得出火焰的燃烧效率。它能实时精确地测定炉膛中的火焰温度、CO和CO2的浓度以及燃烧效率。

主权项

一种燃烧火焰的多参数测量装置，包括依次连接的火焰辐射光收集部件、分光部件和探测处理部件，其中，火焰辐射光收集部件为火焰辐射光(2)的光路上依次置有的收集透镜(3)和火焰辐射光传输光纤(4)，其特征在于：所述分光部件由火焰辐射光光纤分束器(5)和高速光开关(9)经火焰辐射光光纤分束器(5)的一只输出端(7)连接组成，且高速光开关(9)的控制端与探测处理部件的光调制信号输出端(23)电连接；所述探测处理部件由CO2吸收光谱探测组件、CO吸收光谱探测组件和数据处理组件构成，其中，CO2吸收光谱探测组件由串联连接的第一光纤合束器(12)、第一光纤(21)、第一高速探测器(22)、第一带通滤波器(25)和第一锁相放大器(24)，以及串联连接的第一锯齿波信号发生器(14)、第一激光电源(15)、第一激光器(16)、第一光纤分束器(17)、第一光纤干涉仪(18)和第一探测器(20)组成，其中的第一光纤合束器(12)的输入端分别与高速光开关(9)的一只输出端(10)、第一光纤分束器(17)的另一只输出端(19)连接，第一锁相放大器(24)的另一只输入端与探测处理部件的光调制信号输出端(23)电连接，用于测得炉膛(1)火焰中的CO2吸收光谱，CO吸收光谱探测组件由串联连接的第二光纤合束器(13)、第二光纤(33)、第二高速探测器(34)、第二带通滤波器(35)和第二锁相放大器(36)，以及串联连接的第二锯齿波信号发生器(26)、第二激光电源(27)、第二激光器(28)、第二光纤分束器(29)、第二光纤干涉仪(30)和第二探测器(32)组成，其中的第二光纤合束器(13)的输入端分别与高速光开关(9)的另一只输出端(11)、第二光纤分束器(29)的另一只输出端(31)连接，第二锁相放大器(36)的另一只输入端与探测处理部件的光调制信号输出端(23)电连接，用于测得炉膛(1)火焰中的CO吸收光谱，所述数据处理组件为数据处理器(37)，其输入端分别与第一探测器(20)、第一锁相放大器(24)、第二探测器(32)和第二锁相放大器(36)的输出端电连接，用于由测得的火焰中的CO2吸收光谱和CO吸收光谱得出炉膛(1)中的火焰温度和CO2、CO的浓度，以及由CO和CO2的浓度比值得出火焰的燃烧效率。