Способ определения концентраций газовых компонентов атмосферы Советский патент 1993 года по МПК G01N21/61 

Изобретение относится к области оптической локации и может быть использовано для определения концентраций газовых компонентов, содержащихся в атмосфере.

Цель изобретения - повышение точности определения за счет исключения погрешности, обусловленной различием сигнала обрат- ного рассеяния.

На чертеже изображена схема, реализующая предлагаемый способ.

Световые импульсы посылают по двум трассам, начинающимся в точках расположения лидаров Rni, Rn2, передатчиками которых осуществляется посылка, вдоль прямой, содержащей отрезок Rni, Rna, который принадлежит зондирующему объему. Зондирование осуществляется на пяти длинах аолн А« 268,2 нм, 276,9 нм, 291,6 нм, 312,9 нм, 319,4 нм для определения средних на отрезке Rni. Rn2 концентраций NI компонентов Оз. S02, соответственно, для I 1,2. Из точки R. общей для двух трасс.

в точках Rni. Rn2 принимают сигналы обратного рассеяния

P(Rnj.R. ЛО А;(ЛО (R-Rnj)2x х Ј(R,A«)exp{-2{c:(A()-t-Ni(5i(,llt) + +Nij WH (R-Roj)}. (1)

где А; (Дк) - постоянная лидера,

/J((R, Дк) - показатель обратного рассеяния на длине волн А«,

NIJ - средняя на отрезке Rn: R концен- трация 1-го компонента, так что

Ё

OG

к N:

i

(R-Rnl)Nn-(R-Rn2)Ni2 (Rn2 - Rm) Ni.

(2)

6 (Лс) - сечение поглощения 1-го компонента на длине волны Д«,

Ci(A«) - средний на отрезке Rn; R суммарный показатель ослабления, так что

(R-Rni)Ci&c)-(R-RN2)C2&) -(Rn2-Rm)C(AK).(3)

С(Д«) - средний на отрезке Rni; Rn2 суммарный показатель о абдения.

Вычисляя по принятым сигналам P(Rn; R, Ак) величины

F.R cXR-R AlCb)

F{RaR.AcXR-RitfA2(;U)

судят об искомых концентрациях Ni, N2 на основании решения системы уравнений

С(А) + 5i(A«) N1 + 52(Д) N2 - Z (5)

следующей из соотношений (1)-(4) и дополняемой соотношениями

С(А«) аАк + bV, . (6)

.

в которых величина ахк характеризуют

аэрозольное ослабление, величина b Д« - молекулярное рассеяние.

n;

i,

т

-

10

15

20

25

30

В системе (5)™(6) содержится десять уравнений. Их число равно числу известных, к которым относятся C(Ai), C(As), Ni, N2, а. Ь. а.

Предлагаемый способ дает возможность повысить точность измерений за счет исключения систематической погрешности путем исключения показателя /3(R, Як) в процессе интерпретации результатов зондирования и отказа от допущения равенства величин С на разных длинах волн.

Формула изобретения Способ определения концентраций газовых компонентов атмосферы, заключающийся в том, что через зондируемый обьем атмосферы пропускают импульсы света на различных длинах волн, причем длины волн выбирают в полосах поглощения определяемых газовых компонентов, регистрируют сигналы обратного рассеяния, по интенсивности которых судят о концентрациях газовых компонентов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, за счет исключения погрешности, обусловленной различием сигналов обратного рассеяния, импульсы света пропускают минимум вдоль двух трасс, проходящих через зондируемый обьем в количестве не менее трех, превосходящем число газовых компонентов на каждой трассе.

Сущность изобретения: способ определения концентрации газовых компонентов атмосферы, заключающийся в зондировании исследуемого объема атмосферы импульсами света ни различных длинах волн, причем длины воли выбраны в полосах поглощения определяемых газовых компонентов, регистрируют сигналы обратного рассеяния, по интенсивности которых судят об концентрации газовых компонентов, причем импульсы света пропускают минимум вдоль двух трасс, проходящих через зондируемый объем в количестве не мепоо. чем на три превосходящем число газовых компонент на каждой трассе. 1 ил.

м

V72