(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210750920.X (22)申请日 2022.06.28 (71)申请人 天津大学 地址 300000 天津市南 开区卫津路9 2号 (72)发明人 裴毅强　刘春涛　施泰峰　李志强　 秦静　安彦召　 (74)专利代理 机构 天津垠坤知识产权代理有限 公司 12248 专利代理师 江洁 (51)Int.Cl. G01N 21/39(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种氨逃逸计量系统及其使用方法 (57)摘要 本发明公开了一种氨逃逸计量系统及其使 用方法， 所述系统包括光源模块、 光路模块、 样气 采集及废气处理模块、 信号采集及处理模块和数 据处理模块。 本发明中， 使用了可调谐激光吸收 光谱技术， 利用激光器输出随电流或温度变化的 可调谐波长的激光， 连续周期性的扫描待测样气 的单个吸收峰， 同时给激光器提供高频调制信 号， 并对光电探测器检测到的信号进行解调， 从 而降低低频噪声， 得到高信噪比的谐波信号， 计 算出气体中氨浓度， 本发明提供了一种可用于检 测柴油机车尾气后处理降低氮氧化物排放过程 中的氨逃逸情况， 为优化尾气排放并满足国家排 放法规提供必要的计量手段。 权利要求书2页 说明书4页 附图1页 CN 115015171 A 2022.09.06 CN 115015171 A 1.一种氨逃逸计量系统， 其特征在于， 所述系统包括光源模块、 光路模块、 样气采集及 废气处理模块、 信号采集及处理模块和数据 处理模块,所述光源模块用于发射可调谐的光 信号， 光信号经过所述光路模块处理后分别进入样气池和标准气池， 然后光信号进入所述 信号采集及处理模块， 经所述信号采集和处理模块处理后得到的数据经过所述数据处理模 块计算后， 得到氨气浓度； 所述光源模块包括有信号发生器、 激光控制器和激光器， 所述光 路模块包括有光纤、 分路器、 样气吸收池和激光耦合器， 所述样气采集及废气处理模块包括 有氨气标准气、 样气前处理、 样气吸收池、 真空泵和废气处理池， 所述信号采集及处理模块 包括有光电探测器、 前置放大电路、 锁相放大器、 A/D转化器， 所述数据处理模块包括有中央 处理器和计算机 。 2.根据权利要求1所述的一种氨逃逸计量系统， 其特征在于， 所述信号发生器具有两通 道任意波发生器， 叠加两路信号分别为低频锯齿 波和高频正弦波。 3.根据权利要求1所述的一种氨逃逸计量系统， 其特征在于， 所述光路模块中激光器输 出的特定波长的激光通过50％的激光分路器进入光纤进行传输， 其中一路光信号通过样气 吸收池， 另一路光信号 通过氨气标准气。 4.根据权利要求1所述的一种氨逃逸计量系统， 其特征在于， 所述氨气标准气是氨气和 氮气按一定配比组成的气体。 5.一种氨逃逸计量系统使用方法， 基于权利要求1所述的氨逃逸计量系统， 其特征在 于， 包括以下步骤： S1、 标准样气浓度校准； S2、 排气管内气体的采样和氨逃逸测量。 6.根据权利要求5所述的氨逃逸计量系统使用方法， 其特征在于， 步骤S1中标准样气浓 度校准， 具体包括以下步骤： S101、 热机， 防止管路和样气吸 收池存在液态水吸 收氨气， 影响测量精度； S102、 将标准浓度样气通入样气吸 收池； S103、 信号发生器 触发激光控制器发射激光， 同时将信号发送至锁相放大器； S104、 激光器发射的波长调制激光周期性扫描气体吸收谱线， 经过样气 吸收池后进入 光电探测器， 进行光电转换； S105、 所得电信号进行放大处 理， 经锁相放大器后输出谐波信号； S106、 谐波信号经 过处理器处理后计算得到氨气浓度； S107、 计算得到的氨气浓度与标准样气浓度对标， 处理器自动调整参数使测量值与实 际值保持一 致。 7.根据权利要求5所述的氨逃逸计量系统使用方法， 其特征在于， 步骤S2中排气管内气 体的采样和氨逃逸测量， 具体包括以下步骤： S201、 热机； S202、 采样泵工作， 将排气管中待测气体引入样气吸收池， 待测气体持续通过激光光 路； S203、 信号发生器 触发激光控制器持续发射激光， 同时将信号发送至锁相放大器； S204、 激光器发射的波长调制激光周期性扫描气体吸收谱线， 经过样气 吸收池后进入 光电探测器， 进行光电转换；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115015171 A 2S205、 所得电信号进行放大处 理， 经锁相放大器后输出谐波信号； S206、 谐波信号经 过处理器降噪和算法修 正后计算得到氨气浓度。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115015171 A 3