СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОТНОСТИ

1. Способ измерения плотности для обнаружения плотностей газообразного вещества и дисперсных частиц в измеряемом газообразном объекте, содержащем газообразное вещество и дисперсные частицы, на основе коэффициента пропускания и коэффициент ослабления лазерного излучения, измеренного при пропускании через измеряемый газообразный объект лазерного излучения, включающего длину волны, эквивалентную длине волны поглощения, характеристической для газообразного вещества; причем способ содержит этапы, в которых:
предварительно устанавливают соотношение между ослаблением лазерного излучения и плотностью каждого дисперсного вещества, такого как черный дым или белый дым, в отношении поглощения при каждой длине волны, характеристической для каждого газообразного вещества;
производят облучение лазерным излучением, имеющим по меньшей мере одну длину волны, эквивалентную каждому измеряемому газообразному веществу; и
определяют плотность каждого дисперсного вещества путем измерения коэффициента ослабления лазерного излучения соответственно длине волны лазерного излучения, и сравнивают измеренный коэффициент ослабления с коэффициентом ослабления, рассчитанным с использованием предварительно установленного соотношения.
2. Способ измерения плотности по п.1, дополнительно содержащий этапы, в которых:
пропускают лазерное излучение не только через измеряемый газообразный объект, но также через эталонную ячейку, в которой инкапсулирован эталонный газ, приготовленный из газообразного вещества; и
идентифицируют коэффициент ослабления как измеренный коэффициент ослабления на основе сигнала интенсивности соответственно интенсивности лазерного излучения, прошедшего через эталонную ячейку, и сигнала интенсивности пропускания соответственно величине коэффициента пропускания лазерного излучения, прошедшего через измеряемый газообразный объект.
3. Способ измерения плотности по п.1, дополнительно содержащий этапы, в которых:
пропускают лазерное излучение не только через измеряемый газообразный объект, но также через эталонную ячейку, в которой инкапсулирован эталонный газ, приготовленный из газообразного вещества; и
синхронизируют длину волны лазерного излучения, пропущенного через измеряемый газообразный объект, с длиной волны поглощения эталонного газа, инкапсулированного в эталонной ячейке, на основе электрического сигнала лазерного излучения, пропущенного через соответствующую эталонную ячейку.
4. Способ измерения плотности по п.1,
дополнительно предусмотрены средство для модуляции длины волны и средство для демодуляции длины волны, причем способ включает этапы, в которых:
генерируют многочисленные лазерные излучения, включающие по меньшей мере одну длину волны, эквивалентную длине волны поглощения, характеристической для каждого измеряемого газообразного вещества; и
измеряют плотность каждого газообразного вещества в измеряемом газообразном объекте на основе поглощения газообразным веществом на каждой длине волны поглощения.
5. Устройство для измерения плотности, для обнаружения плотности газообразного вещества и дисперсных частиц в измеряемом газообразном объекте, содержащем газообразное вещество и дисперсные частицы, на основе коэффициента пропускания и коэффициента ослабления лазерного излучения, измеренного при пропускании через измеряемый газообразный объект лазерного излучения, включающего длину волны, эквивалентную длине волны поглощения, характеристической для газообразного вещества; причем устройство содержит:
по меньшей мере одно средство лазерного излучения, которое генерирует лазерное излучение, включающее по меньшей мере одну длину волны, эквивалентную длине волны поглощения, характеристической для каждого измеряемого газообразного вещества;
по меньшей мере одно средство приема лазерного излучения, которое принимает лазерное излучение, генерированное средством лазерного излучения;
карту коэффициентов ослабления лазерного излучения, в которой предварительно установлено соотношение между коэффициентом ослабления лазерного излучения и плотностью каждого дисперсного вещества, такого как черный дым или белый дым, относительно каждой длины волны поглощения, характеристической для каждого газообразного вещества;
по меньшей мере одно средство для расчета коэффициента ослабления лазерного излучения, которое рассчитывает коэффициент ослабления лазерного излучения, прошедшего через измеряемый газообразный объект, на основе лазерного излучения, принятого средством приема лазерного излучения; и
средство для расчета плотности дисперсных частиц, которое рассчитывает плотность для каждого дисперсного вещества сравнением коэффициента ослабления, рассчитанного средством для расчета коэффициента ослабления лазерного излучения, с коэффициентом ослабления, рассчитанным с использованием коэффициента ослабления из карты коэффициентов ослабления лазерного излучения.
6. Устройство для измерения плотности по п.5,
в котором лазерное излучение пропускают не только через измеряемый газообразный объект, но также через эталонную ячейку, в которой инкапсулирован эталонный газ, приготовленный из газообразного вещества; и
коэффициент ослабления лазерного излучения, включающего по меньшей мере одну длину волны, эквивалентную длине волны поглощения, характеристической для каждого измеряемого газообразного вещества, рассчитывают на основе сигнала интенсивности соответственно интенсивности лазерного излучения, прошедшего через эталонную ячейку, и сигнала интенсивности пропускания соответственно величине коэффициента пропускания лазерного излучения, прошедшего через измеряемый газообразный объект.
7. Устройство для измерения плотности по п.5,
в котором лазерное излучение, генерированное средством лазерного излучения, пропускают не только через измеряемый газообразный объект, но также через эталонную ячейку, в которой инкапсулирован эталонный газ, приготовленный из газообразного вещества; и
длину волны лазерного излучения, пропущенного через измеряемый газообразный объект, синхронизируют с длиной волны поглощения эталонного газа, инкапсулированного в эталонной ячейке, на основе электрического сигнала лазерного излучения, пропущенного через соответствующую эталонную ячейку.
8. Устройство для измерения плотности по п.5,
дополнительно содержащее средство для модуляции длины волны и средство для демодуляции длины волны, в котором множество лазерных излучений, включающих по меньшей мере одну длину волны, эквивалентную длине волны поглощения, характеристической для каждого измеряемого газообразного вещества, генерируют средствами лазерного излучения, и измеряют плотность каждого газообразного вещества в измеряемом газообразном объекте на основе поглощения газообразного вещества на каждой длине волны поглощения.