氣體計測裝置和氣體計測裝置的波長調制幅度的設定方法

專利名稱：氣體計測裝置和氣體計測裝置的波長調制幅度的設定方法
技術領域：
本發明涉及用于波長可調激光吸收光譜法和波長調制光譜法的氣體計測裝置、以及氣體計測裝置中激光的波長調制幅度的設定方法。
背景技術：
以往已知有用于波長可調激光吸收光譜法(Tunable LaserAbsorptionSpectroscopy (TLAS))的氣體計測裝置。用于TLAS的激光器振蕩波長和強度與驅動電流和溫度對應的激光。通過使激光器振蕩的激光透過計測對象氣體、并檢測透過激光，來對氣體進行計測。例如，對包含于氣體的測定對象成分的濃度進行測定。
透過了計測對象氣體的激光的強度與激光器振蕩的激光的強度的比值為透過率T,透過率T為T=exp (- ε cl)。這里，ε表示測定對象成分的摩爾吸收系數,c表示測定對象成分的濃度，I表示光路長。另外，已知摩爾吸收系數ε依存于計測對象氣體的溫度，吸收線形依存于溫度、壓力、以及共存在氣體內的各成分的分壓。如果已經知道摩爾吸收系數ε和吸收線形如何依存于溫度、壓力、共存于氣體內的各成分的分壓、以及光路長1，則通過實測透過率T可以判定測定對象成分的濃度。
為了使用TLAS來計測氣體，有時使用波長調制光譜法(WavelengthModulationSpectroscopy (WMS))。WMS中，使激光的驅動電流或溫度變化，使波長和強度被調制了的激光振蕩。使被調制后的激光透過計測對象氣體，檢測透過激光。基于被檢測了的激光生成檢測信號。進一步地，檢測信號中的特定成分被相位敏感檢波，用被檢波了的特定成分，對測定對象成分的濃度進行測定(例如，參照專利文獻I和專利文獻2)。
現有技術文獻
專利文獻
專利文獻I專利第2703835號公報
專利文獻2專利第4467674號公報發明內容
發明要解決的技術問題
使用麗S的情況下，波長的調制程度可以由波長調制幅度來顯示。氣體的計測中為了確保精度，需要確切地設定該波長調制幅度。主要原因在于波長調制幅度是決定裝置的分辨能力和信號雜音比(以 下、也稱為S/N比)的因素。
波長調制幅度由包含于驅動電流中的調制電流的強度決定的。因此，為了設定波長調制幅度，需要設定調制電流的強度。這里，相對于驅動電流的波長變化率，即激光波長的變化相對于驅動電流強度的變化的比值具有對于每個激光元件都不同的特性。即，每個氣體計測裝置的最合適的調制電流的強度都不同，因此，需要對于每個裝置進行調制電流的設定。另外，相對于驅動電流的波長變化率，一般通過使激光器運轉而經時變化。因此，各裝置中，為了確切地保持波長調制幅度的值，需要對應運轉狀況來調節調制電流的強度。
作為設定調制電流的強度的單元，考慮采用波長測定裝置和具有已知的吸收線的氣體。采用這些單元的情況下，通過測定激光的波長來測定激光的波長的變化與驅動電流的變化的比例。然后，基于得到的比例，設定調制電流的強度用以得到所要的波長調制幅度。但是，采用上述單元的情況下，存在如下問題。(I)需要準備波長測定裝置或者適用于波長測定的氣體。而且，在存在計測對象的氣體的現場，設置氣體計測裝置之后，需要配置氣體計測裝置和波長測定裝置以可以進行波長的測定，需要進行移動裝置等作業。(2)由于需要測定激光的波長，因此調制電流的設定的時間和勞力增加，且作業效率降低。這里公開的技術是考慮以上的問題點而研究出來的，其目的在于使氣體計測裝置中波長調制幅度的設定簡化。解決問題的技術手段第I特征涉及的氣體計測裝置是用于對計測對象氣體進行計測的裝置，具有光源、檢測部、取得部、算出部、和設定部。光源一邊使具有與主電流對應的中心波長的激光的所述中心波長變化一邊振蕩根據調制電流調制了的激光。檢測部根據透過了基準試樣的激光的強度輸出檢測信號。取得部從檢測信號中取得以調制電流的頻率的正整數倍的頻率振動的特定頻率成分。算出部計算出特定頻率成分的極小值的大小與極大值的大小的比值。設定部設定激光的波長調制幅度，使得比值滿足規定條件。這里，主電流是經過調制電流的I個周期的期間、強度大致保持為一定的電流。又，基準試樣是得到期望的波長調制幅度時預先知道特定的頻率成分的極小值的大小與極大值的大小的比值的試樣。

第I特征涉及的氣體計測裝置中，設定波長調制幅度，使得特定的頻率成分的極小值的大小與極大值的大小的比值滿足規定的條件。因此，沒有必要采用用于查檢相對于調制電流的強度變化的激光波長的變化的裝置或者試樣。規定條件也可以是與波長調制幅度一一對應的比值等于預先確定的目標值。又，設定部也可以通過使調制電流的強度變化來設定波長調制幅度。目標值也可以在使基準試樣的壓力變化以后的情況下的、特定頻率成分的變動率為基準來確定。由此，可以高精度地測定目標成分的濃度。氣體計測裝置也可以還具有:對計測對象氣體的計測持續的時間、即持續時間進行計數的計數部。又，設定部也可以在持續時間為規定時間以上時，設定波長調制幅度使得比值滿足規定條件。由此，即使使氣體計測裝置長時間運轉的情況下，也可以將波長調制幅
度保持一定。氣體計測裝置還可以具有判定部，該判定部基于規定計測對象氣體的狀態的狀態量與比值的預先確定的關系，根據比值判定狀態量。由此，能夠省略用于測定壓力的裝置，因此，壓力的測定被簡化。其結果是可以削減成本。氣體計測裝置還可以具有測定部，該測定部對規定計測對象氣體的狀態的一個或者多個能夠測定的狀態量進行測定。又，判定部也可以采用比值和測定了的一個或者多個能夠測定的狀態量來判定狀態量。由此，在測定的狀態量為多個的情況下，可以減少使用的測定器的個數。狀態量與比值的預先確定的關系也可以是將計測對象氣體置換為基準試樣時狀態量與比值所滿足的關系。由此，可以采用校正用氣體作為基準試樣。其結果是，不需要準備特別的試樣，可以預先查檢壓力和峰谷比的關系。狀態量也可以是計測對象氣體的溫度。由此，可以減少使用的測定器的個數(尤其是省略溫度計)。狀態量也可以是計測對象氣體的壓力。由此，可以減少使用的測定器的個數(尤其是省略壓力計)。狀態量與比值的預先確定的關系也可以是含有一個或者多個能夠測定的狀態量和測定量、規定計測對象氣體的狀態的狀態量組與比值所滿足的關系。狀態量組也可以包含計測對象氣體的溫度和壓力。第2特征涉及的設定方法是氣體計測裝置中的波長調制幅度的設定方法，該氣體計測裝置具有光源和檢測部，該光源振蕩具有與主電流對應的中心波長、且根據調制電流調制了的激光，該檢測部根據透過了計測對象氣體的激光的強度輸出信號。該方法具有一邊使中心波長變化，一邊從透過了基準試樣的激光中取得檢測信號的步驟。又，該方法具有從檢測信號中取得以調制電流的頻率的正整數倍的頻率振動的特定頻率成分的步驟。又，該方法具有計算出特定頻率成分的極小值的大小與極大值的大小的比值的步驟。又，該方法包括設定激光的波長調制幅度，使得比值滿足規定條件的步驟。第2特征涉及的設定方法中，設定波長調制幅度，使得特定的頻率成分的極小值的大小與極大值的大小的比值滿足規定的條件。因此，沒有必要采用查檢相對于調制電流的強度變化的激光波長的變化的裝置或者試樣。規定條件也可以是與波長調制幅度一一對應的比值等于預先確定的目標值。又，設定激光的波長調制幅度中，也可以通過使調制電流的強度變化來設定波長調制幅度。目標值也可以使基準試樣的壓力變化時的，特定頻率成分的變動率為基準來確定。由此，可以高精度地測定目標成分的濃度。設定方法也可以進一步包含對計測對象氣體的計測持續的時間、即持續時間進行計數的步驟。又，設定激光的波長調制幅度的過程中，也可以在持續時間為規定時間以上時，設定波長調制幅度使得比值滿足規定條件。由此，即使使氣體計測裝置長時間運轉的情況下，也可以將波長調制幅度保持一定。設定方法還可以包括:基于規定計測對象氣體的狀態的狀態量與比值的預先確定的關系，根據比值判定狀態量的步驟。由此，能夠省略用于測定壓力的裝置，因此，壓力的測定被簡化。其結果是可以削減成本。設定方法還可以包括:對規定計測對象氣體的狀態的一個或者多個能夠測定的狀態量進行測定的步驟。又，判定狀態量中，也可以采用比值和測定了的一個或者多個能夠測定的狀態量來判定狀態量。由此，在測定的狀態量為多個的情況下，可以減少使用的測定器的個數。狀態量與比值的預先確定的關系也可以是將計測對象氣體置換為基準試樣時狀態量與比值所滿足的關系。由此，可以采用校正用氣體作為基準試樣。其結果是，不需要準備特別的試樣，可以預先查檢壓力和峰谷比的關系。
狀態量也可以是計測對象氣體的溫度。由此，可以減少使用的測定器的個數(尤其是省略溫度計)。
狀態量也可以是計測對象氣體的壓力。由此，可以減少使用的測定器的個數(尤其是省略壓力計)。
狀態量與比值的預先確定的關系也可以是含有一個或者多個能夠測定的狀態量和測定量、規定計測對象氣體的狀態的狀態量組與比值所滿足的關系。
狀態量組也可以包含計測對象氣體的溫度和壓力。
第3特征涉及的程序使計算機執行上述設定方法。
第3特征涉及的程序中，設定波長調制幅度，使得特定的頻率成分的極小值的大小與極大值的大小的比值滿足規定的條件。因此，沒有必要采用查檢相對于調制電流的強度變化的激光波長的變化的裝置或者試樣。
發明的效果
這樣，根據第I特征涉及的氣體計測裝置、第2特征涉及的設定方法、以及第3特征涉及程序，可以使氣體計測裝置中波長調制幅度的設定簡化。


圖1是第I實施方式涉及的氣體計測裝置I的構成圖。
圖2是示出計算機40的功能部的圖。
圖3是示出第I實施方式中的波長調制幅度的設定方法的流程圖。
圖4的(A)是示出水的二次諧波成分的一例的圖(波長調制幅度為0.09nm的情況)、圖4的(B)是示出水的二次諧波成分的一例的圖(波長調制幅度為0.2Inm的情況)。
圖5是示出二次諧波成分的一例的圖。
圖6的(A)是示出氨中波長調制幅度和峰谷比R的關系的圖、圖6的⑶是示出氨中波長調制幅度和二次諧波成分的強度(P+N值)的關系的圖。
圖7的(A)是示出洛侖茲函數型的吸收線中波長調制幅度和峰谷比R的關系的圖、圖7的(B)是示出洛侖茲函數型的吸收線中調制振幅和二次諧波成分的強度(P+N值)的關系的圖。
圖8的㈧是示出氨中壓力和二次諧波成分強度(比值)的關系的圖(波長調制幅度為0.12nm的情況)、圖8的⑶是示出氨中壓力和二次諧波成分強度(比值)的關系的圖(波長調制幅度為0.1Snm的情況)、圖8的(C)是示出氨中壓力和二次諧波成分強度(比值)的關系的圖(波長調制幅度為0.2Inm的情況)。
圖9的(A)是示出濃度的測定方法的流程圖、(B)是示出透過激光的強度的圖。
圖10是第3實施方式涉及的氣體計測裝置3的構成圖。
圖11是示出第3實施方式中的波長調制幅度的設定方法的流程圖。
圖12是示出第4實施方式中的計算機40的功能部的圖。
圖13是第4實施方式中測定對象氣體壓力的判定的流程圖。
圖14的(A)是示出二次諧波成分的一例的圖、圖14的(B)是示出吸收線的一例的圖。
圖15的(A)是示出水中壓力和峰谷比R的關系的圖(波長調制幅度為0.15nm的情況)、圖15的(B)是示出水中溫度和峰谷比R的關系的圖。圖16是示出溫度、壓力、以及峰谷比R之間的預定關系的圖。圖17是示出水中壓力和二次諧波成分的強度(比值)的關系的圖(波長調制幅度為0.15nm的情況)。符號說明I 氣體計測裝置2 光源3 氣體計測裝置4 恒定電流發生裝置5 分束器6 第I波形發生器7 標準氣體8 第2波形發生器9 第2受光裝置10 倍頻器11 第2相位敏感檢波裝置12 波形混合器14 第I受光裝置16 信號處理裝置16a 低通濾波器18 第I相位敏感檢波裝置18a 鎖相放大器18b 低通濾波器20 溫度調整器22 測定裝置24 波形發生部30 計測對象氣體40 計算機41 記錄器42 R算出部43 比較部44 設定部45 溫度判定部46 濃度測定部47 存儲部48 記錄介質讀取部49 控制部50 記錄介質51 第I判定部
60 顯示裝置
70 輸入裝置
80 計數器具體實施方式
〔1:第I實施方式〕
〈1.1:整體構成〉
采用圖1對第I實施方式涉及的氣體計測裝置I進行說明。圖1是氣體計測裝置I的構成圖。
氣體計測裝置I具有光源2、倍頻器10、第I受光裝置14、信號處理裝置16、第I相位敏感檢波裝置18、溫度調整器20、測定裝置22、波形發生部24、計算機40。另外，波形發生部24具有恒定電流發生裝置4、第I波形發生器6、第2波形發生器8、波形混合器12。
光源2是振蕩波長和強度與驅動電流對應的激光的裝置。光源2是典型的半導體激光器。
又，輸入到光源2中的驅動電流包含有主電流和調制電流。調制電流是以調制頻率ω I (調制電流的頻率的一例)振動的電流。調制電流具有一定的振幅，調制電流的振幅的大小表現調制電流的強度。主電流是與調制電流相比以長的周期強度變化的電流。即，主電流是在調制電流振動的I個周期中，主電流的強度大致可視為恒定的電流。
這種情況下，主電流確定光源2振蕩的激光的中心波長。然后，光源2振蕩的激光的波長對應于調制電流被調制(波長調制)。由此，光源2可以一邊使中心波長變化一邊振蕩進行以中心波長為中心的波長調制的激光。
又，主電流是例如通過重疊恒定電流和斜波電流而得到的。恒定電流是顯示一定的電流值的電流。斜波電流是周期地重復傾斜狀的增加和向基準水平的恢復的電流。
恒定電流發生裝置4產生用于輸入到光源2的恒定電流。第I波形發生器6產生用于輸入到光源2的斜波電流。
第2波形發生器8產生用于輸入到光源2的調制電流。又，第2波形發生器8輸出以調制頻率ω I振動的調制信號SI。又，調制頻率ω 比斜波電流的頻率大。進一步地，第2波形發生器8被輸入控制信號S4。
倍頻器10基于從第2波形發生器8輸入的調制信號SI，生成以調制頻率ω I的2倍的諧波頻率ω 2振動的信號S2。
波形混合器12混合恒定電流發生裝置4輸出的恒定電流、第I波形發生器6輸出的斜波電流、第2波形發生器8輸出的調制電流，生成驅動電流。
第I受光裝置14(檢測部的一例)接收光源2振蕩的激光。又，第I受光裝置14根據接收的激光的強度輸出檢測信號Il (檢測信號的一例)。透過了計測對象氣體30或者基準試樣(后述)的激光入射到第I受光裝置14。典型的情況下，第I受光裝置14是光電二極管。
信號處理裝置16是對第I受光裝置14輸出的檢測信號Il施加處理的裝置。信號處理裝置16具有低通濾波器16a。低通濾波器16a抽出從第I受光裝置14輸入的檢測信號Il的直流成分。 然后，信號處理裝置16輸出顯示低通濾波器16a抽出的直流成分的強度的信號12。第I相位敏感檢波裝置18(取得部的一例)是從第I受光裝置14輸出的檢測信號Il中取得以諧波頻率ω2振動的二次諧波成分(特定的頻率成分的一例)的裝置。第I相位敏感檢波裝置18具有:鎖相放大器18a、低通濾波器18b。鎖相放大器18a對二次諧波成分進行相位敏感檢波。具體來說，第I相位敏感檢波裝置18從第I受光裝置14輸入的檢測信號Il中檢測以諧波頻率ω 2振動的成分，并生成與該成分成比例的直流信號。以諧波頻率ω 2振動的信號S2從倍頻器10被輸入到鎖相放大器18a，使用信號S2進行相位敏感檢波。低通濾波器18b從鎖相放大器18a輸出的信號中抽出直流成分。然后,第I相位敏感檢波裝置18輸出表示低通濾波器18b抽出的直流成分的二次諧波信號13。溫度調整器20調節光源2的溫度。光源2振蕩的激光的波長依存于半導體激光元件的溫度，因此，可以由溫度調整器20來控制激光的波長。測定裝置22測定計測對象氣體30的狀態量。計測對象氣體30的狀態量包含有溫度、壓力、和包含于計測對象氣體30的各成分的分壓。測定裝置22生成表示被測定了的狀態量的信號S3。本實施方式中，測定裝置22測定計測對象氣體30的溫度，因此信號S3表示計測對象氣體30的溫度。計算機40對包含于氣體計測裝置I的各裝置出力的信號進行處理。計算機40是氣體計測裝置I的控制裝置的一例。計算機40被輸入信號處理裝置16輸出的信號12、第I相位敏感檢波裝置18輸出的二次諧波信號13、以及測定裝置22輸出的信號S3。另外，計算機40控制波形發生部24。具體來說，計算機40以能夠收發信號的狀態與恒定電流發生裝置4、第I波形發生器6、第2波形發生器8、波形混合器12連接。于是，計算機40控制這些裝置。〈1.2:計算機〉接著,使用圖2進一步說明計算機40。圖2示出計算機40的功能部。計算機40具有:未圖不的 CPU (Central Processor Unit:中央處理器)、R0M (ReadOnlyMemory:只讀存儲器)、RAM (Random Access Memory:隨機存儲器)。CPU通過執行記錄于ROM的程序來執行與程序對應的運算處理。以下說明的功能部通過基于程序的運算處理來實現。計算機40具有:記錄器41、R算出部42、比較部43、設定部44、溫度判定部45、濃度測定部46、存儲部47。另外，計算機40具有通過硬件實現的記錄介質讀取部48。記錄介質讀取部48能夠安裝記錄介質50,具有在記錄介質50記錄信息的功能和從記錄介質50讀取信息的功能。記錄介質50能夠從計算機40卸下，能夠記錄程序和數據。另外，計算機40與顯示裝置60和輸入裝置70連接。記錄器41記錄二次諧波成分的值。記錄器41被輸入第I相位敏感檢波裝置18輸出的二次諧波信號13。記錄器41基于二次諧波信號13確定二次諧波成分的值。另外，記錄器41記錄檢測信號Il的直流成分的值。記錄器41被輸入信號處理裝置16輸出的信號12。記錄器41基于信號12確定檢測信號Il的直流成分的值。R算出部42 (算出部的一例)讀出記錄于記錄器41的二次諧波成分的值，并計算出峰谷比R。關于峰谷比R將在后文敘述。比較部43將由R算出部42計算出的峰谷比R與目標值進行比較。關于目標值將在后文敘述。
設定部44(設定部的一例)在峰谷比R與目標值不同的情況下，輸出使調制電流的強度變化的控制信號S4(參照圖1)。
溫度判定部45基于從測定裝置22輸出的信號S3判定計測對象氣體30的溫度。
濃度測定部46基于從信號處理裝置16輸出的信號12、從第I相位敏感檢波裝置18輸出的二次諧波信號13、以及由溫度判定部45確定的計測對象氣體30的溫度，判定計測對象氣體30中的目標成分的濃度。
存儲部47保持有氣體計測裝置I的動作所必要的信息。存儲部47中記錄有在比較部43中與峰谷比R比較的目標值。另外，存儲部47中預先記錄有目標成分與吸收系數、壓力、以及溫度之間的關系。本實施方式中，存儲部47由ROM來實現。
顯示裝置60將對于氣體計測裝置I的狀態和氣體計測裝置I的操作必要的信息作為視覺信息進行顯示。
輸入裝置70用于輸入對于氣體計測裝置I的操作必要的信息。本實施方式中輸入裝置70是鍵盤，但只要是能夠輸入操作的裝置即可，因此，也可以是觸摸板等其他的裝置。
〈1.3:波長調制幅度的設定方法>
接著，采用圖3對氣體計測裝置I中的波長調制幅度的設定方法進行說明。圖3示出流程100。流程100包含步驟SlOl S107。本實施方式中，波長調制幅度的設定作為氣體計測裝置I的初期調整來執行。
開始波長調制幅度的設定的時點，計測對象氣體30被更換為基準試樣。有關基準試樣，預先得知得到期望的波長調制幅度時的峰谷比。然后，得到期望的波長調制幅度時的峰谷比作為目標值被預先存儲于存儲部47。又，本實施方式中，基準試樣是被調整為規定的壓力、規定的溫度、以及規定的濃度的校正用氣體。該校正用氣體含有作為濃度測定的對象的氣體成分(即、目標成分)，該氣體成分的校正用氣體的濃度是已知的。
步驟SlOl中，開始掃描。具體來說，從第I波形發生器6輸出的斜波電流從最小值(即，基準水平的電流值)開始增加。由此，與調制電流的變化相比，主電流的強度緩慢變化。包含有主電流和調制電流的驅動電流被輸入到光源2，光源2對應于驅動電流來振蕩激光。從光源2出射的激光入射到基準試樣。透過了基準試樣的激光被入射到第I受光裝置14。
步驟S102中，由第I受光裝置14取得檢測信號II。然后，檢測信號Il被輸入到信號處理裝置16和第I相位敏感檢波裝置18。信號處理裝置16中取得表示檢測信號Il的直流成分的信號12。
步驟S103中，由第I相位敏感檢波裝置18從檢測信號Il取得二次諧波信號13。二次諧波信號13被輸入到計算機40的記錄器41。然后，由記錄器41記錄二次諧波成分。
步驟S104中，判定斜波電流的掃描是否已經結束。掃描由經過斜波電流的I個周期而結束。在掃描的開始時點，斜波電流的大小最小，在掃描的結束時點，斜波電流的大小最大。掃描結束時流程進入到步驟S105。掃描仍在途中時流程返回到步驟S102。調制電流的調制頻率ω I大于斜波電流的頻率(一次掃描時間的倒數)，因此，在一次的掃描期間執行多次二次諧波成分的取得。即，通過掃描取得二次諧波成分的值的列。本實施方式中，取得二次諧波成分的時刻由計算機40來控制。
圖4的(A)、圖4的⑶示出二次諧波成分的坐標圖。又，為了得到圖4的㈧所記載的結果采用的波長調制幅度為0.12nm。為了得到圖4的(B)所記載的結果采用的波長調制幅度為0.18nm。如這些圖所示，依存于波長調制幅度的大小坐標圖的形狀發生變化。影響二次諧波成分的坐標圖的形狀的因素除了波長調制幅度，還有計測對象氣體30的溫度、壓力、以及共存氣體的分壓。對于其他的高次諧波成分和基本頻率成分也是一樣。又，圖4的(A)、圖4的(B)中橫軸是波長值。該波長值只要能夠取得二次諧波成分的值的列即可，并不特定為得到各個二次諧波成分的值時的中心波長的值。步驟S105中，由R算出部42計算出峰谷比R。峰谷比R是二次諧波成分的極小值的大小和極大值的大小的比值。圖5示出二次諧波成分中極大和極小。二次諧波成分的極大值的大小是基準線與位于基準線的正側的峰的距離P。又，二次諧波成分的極小值的大小是基準線與位于基準線的負側的峰的距離N。然后，峰谷比R由P/N來計算。又，對于基本頻率成分和三次以上的高次諧波成分，可以同樣地確定極大值和極小值的大小。步驟S106中，由比較部43將峰谷比R與目標值進行比較。具體來說，比較部43從存儲部47讀出目標值，與峰谷比R進行比較。峰谷比R與目標值一致時，即，二值的差沒有超過規定的容許值的情況下，波長調制幅度的設定結束。這樣，波長調制幅度的設定結束的條件是峰谷比R變得與預先確定了的目標值相等(規定條件的一例)。峰谷比R與目標值不一致的情況下，流程進入到步驟S107。步驟S107中，調制電流的強度被變更。具體來說，設定部44輸出用于使調制電流的強度變化的控制信號S4。控制信號S4被輸入到第2波形發生器8。第2波形發生器8輸出對應于控制信號S4強度被變更了的調制電流。這樣，設定部44通過使調制電流的強度變化來設定波長調制幅度。調制電流的強度被變更之后，在步驟SlOl再次開始掃描。直到峰谷比R與目標值一致為止反復執行步驟SlOl S107。〈1.4:波長調制幅度與二次諧波`成分的關系>這里，對波長調制幅度與二次諧波成分的關系進行說明。最初，對波長調制幅度與峰谷比R的關系進行說明。峰谷比R與波長調制幅度--
對應。峰谷比R是對二次諧波成分的動作附加特征的指標量的一例。又，由于可以使波長調制幅度與調制電流的強度一一對應，因此，進一步地，峰谷比R與調制電流的強度一一對應。圖6的(A)以實際實例示出波長調制幅度與峰谷比R的關系。具體來說，圖6的
(A)示出一邊使波長調制幅度變化一邊測定出的氨的二次諧波成分的峰谷比R的結果。又，如圖6的(B)所示，二次諧波成分的強度也依存于波長調制幅度。圖6的(B)示出一邊使波長調制幅度變化一邊測定出氨的二次諧波成分的強度的結果。圖6的(B)的縱軸示出P+N值，二次諧波成分的強度由P+N值來表示。這里，P+N值是位于基準線的正側的二次諧波成分的極值與位于基準線的負側的二次諧波成分的極值的差，即、距離P與距離N的和。又，為了得到圖6的(A)和圖6的⑶的測定中，在氨的壓力、溫度、以及濃度被保持為一定的狀態下，僅使波長調制幅度變化。峰谷比R與波長調制幅度的一一對應也可以根據理論模型被推導出來。基于理論，吸收線的形狀依存于壓力，并且在壓力的影響處于支配地位時，吸收線的形狀呈現洛侖茲函數型。另外，吸收線的形狀依存于由氣體粒子的速度產生的多普勒效應，并且在多普勒效應處于支配地位時，吸收線的形狀呈現高斯函數型。
圖7的(A)示出吸收線是洛侖茲函數型時的、波長調制幅度與峰谷比R的關系。又，圖7的(B)示出吸收線是洛侖茲函數型時的、波長調制幅度與二次諧波成分的P+N值的關系。又，與圖6的(A)和圖6的⑶所示的情況相比，圖7的(A)和圖7的⑶示出以寬泛的范圍使波長調制幅度變化的情況。又，圖7的(A)和圖7的(B)中橫軸的值是波長調制幅度除以吸收線的線幅的值。這里，吸收線的線幅是將吸收線的半輻值二等分之后的值。
如圖7的㈧所示，可以使峰谷比R與波長調制幅度一一對應。又，如圖7的(B)所示，二次諧波成分的P+N值依存于波長調制幅度。二次諧波成分的P+N值越大，強度測定中的S/N比也越大，因此為了使二次諧波成分的P+N值變大，設定波長調制幅度即可。
另一方面，通過使壓力變化，高次諧波成分的強度發生變化。因此，波長調制幅度可以基于使基準試樣的壓力變化時的高次諧波成分的變動率來確定。
圖8的(A) 圖8的(C)示出使壓力變化時的、氨的二次諧波成分的強度的變化的測定結果。圖8的(A)示出波長調制幅度設定為0.12nm時的結果。圖8的(B)示出波長調制幅度設定為0.18nm時的結果。圖8的(C)示出波長調制幅度設定為0.2Inm時的結果。又，以壓力為IOOkPa時的強度為I來顯示二次諧波成分的強度。
如圖8的⑷所示，波長調制幅度為0.12nm的情況下，壓力從IOOkPa到112kPa的二次諧波成分的強度的變動率為2.5%。如圖8的(B)所示，波長調制幅度為0.18nm的情況下，二次諧波成分的強度的變動率為0.8%。又，如圖8的(C)所示，波長調制幅度為0.2Inm的情況下，二次諧波成分的強度的變動率為1%。
根據圖8的(A) 圖8的(C)所示的結果，該例中，通過將波長調制幅度設定為0.18nm，二次諧波成分的變動率相對于壓力變化變小。通過二次諧波成分受壓力變化的影響變小，測定目標成分的濃度時，沒有必要對應壓力校正二次諧波成分的強度。這里，壓力在±10%的范圍變動了的情況下，二次諧波成分的峰強度的變動率優選在1%以下，更優選是在0.5%以下。作為基準的壓力的代表例為大氣壓(IOlkPa)。更具體來說，壓力在IOlilOkPa的范圍變動了的情況下，二次諧波成分的峰強度的變動率優選在1%以下，更優選在0.5%以下。強度的變動率若在1%以下，即使不對應于壓力值調整強度，也可以高精度地測定目標成分的濃度。
又，參照圖6的⑶，波長調制幅度為0.18nm時的二次諧波成分的P+N值足夠大。因此，該例中，通過將波長調制幅度設定為0.18nm，可以得到良好的S/N比。又，參照圖6的(A)，波長調制幅度為0.1Snm時的峰谷比(目標值的一例)為1.5。因此，通過設定調制電流的強度使得峰谷比R為1.5，可以使波長調制幅度為0.18nm。
〈1.5:濃度的測定〉
接著，采用圖9的(A)，對計測對象氣體30中的目標成分的濃度測定進行說明。圖9的(A)示出流程200，流程200包含流程100和步驟S201 S203。
執行流程200之前，在激光的光路上配置計測對象氣體30。接著，執行流程100，設定波長調制幅度。進一步地依次執行步驟S201 S203。
步驟S201中，通過第I受光裝置14從透過了計測對象氣體30的激光取得檢測信號II。然后，分別檢測包含于檢測信號Il的二次諧波成分的P+N值、以及檢測信號Il的直流成分的峰強度。具體來說，執行斜波電流的掃描，通過記錄器41取得二次諧波成分和檢測信號Il的直流成分。進一步地，判定二次諧波成分的P+N值、以及檢測信號Il的直流成分的峰強度。步驟S202中，通過測定裝置22測定計測對象氣體30的溫度。表示被測定出的溫度信號S3從測定裝置22被輸出、并被輸入到計算機40的溫度判定部45。由溫度判定部45基于信號S3判定計測對象氣體30的溫度。步驟S203中，由濃度測定部46測定計測對象氣體30中的目標成分的濃度。濃度測定部46采用二次諧波成分的P+N值和檢測信號Il的直流成分的峰強度來判定濃度。一般來說，二次諧波成分的P+N值依存于計測對象氣體30的溫度和壓力。因此，為了采用二次諧波成分的P+N值測定目標成分的濃度，對應于壓力和溫度校正P+N值即可。與目標成分相關地預先取得校正所需的信息，作為數據記錄在存儲部47中。濃度測定部46參照記錄在存儲部47中的數據，對應由溫度判定部45確定了的溫度校正二次諧波成分的P+N值。另一方面，本實施方式中，選擇波長調制幅度使得相對于壓力變化二次諧波成分的變動率變小。因此，在二次諧波成分的P+N值的校正中，來自作為基準的壓力的壓力變化被忽略。濃度測定部46基于校正后的二次諧波成分的P+N值判定目標成分的濃度。〈1.6:第I實施方式的作用效果>第I實施方式可以如下這樣表達。(I)第I實施方式所涉及的氣體計測裝置I是用于對計測對象氣體30進行計測的裝置，其具有光源2、第I受光裝置14、第I相位敏感檢波裝置18、R算出部42、設定部44。光源2振蕩具有與主電流對應的中心波長且對應于調制電流調制的激光，并使該激光的中心波長變化。第I受光裝置14根據透過了基準試樣的激光的強度輸出檢測信號II。第I相位敏感檢波裝置18從檢測信號Il中取得以調制頻率ω I的2倍的諧波頻率ω 2振動二次諧波成分。R算出部42計算出二次諧波成分的峰谷比R。設定部44設定激光的波長調制幅度，以使峰谷比R滿足規定條件。這里，主電流是調制電流的I個周期所經過的期間內，強度大致保持一定的電流。基準試樣是預先獲知了得到期望的波長調制幅度時的峰谷比的試樣。氣體計測裝置I中，設定波長調制幅度，使得二次諧波成分的極小值的大小與極大值的大小的比值，即峰谷比R滿足規定條件。因此，沒有必要采用用于查檢相對于調制電流的強度變化的激光的波長變化的裝置或試樣。由此，可以使波長調制幅度的設定所需的作業和處理簡化。又，可以縮短波長調制幅度的設定所需的時間。(2)第I實施方式中，規定條件是與波長調制幅度--對應的峰谷比R等于預先確定
的目標值。又，設定部44通過使調制電流的強度變化來設定波長調制幅度。峰谷比R與調制電流的強度一一對應，進一步地，調制電流的強度確定的話，波長調制幅度也被確定。因此，通過設定調制電流的強度使得峰谷比R等于預先確定的目標值時，可以將波長調制幅度設定為期望的大小。由此，與測定激光的波長的情況相比，可以降低波長調制幅度的設定所 需要的工作量。又，計算峰谷比R所必要的信息僅是兩個二次諧波成分值。于是，若僅在二次諧波成分為極大或極小的波長附近得到精度好的數據，可以確保峰谷比R的精度。因此，可以以較少的處理量高精度地檢測峰谷比R。其結果是可以降低波長調制幅度的設定所需要的處理量。
進一步地，峰谷比R包含有極小值和極大值的信息，因此，二次諧波成分的坐標圖的整體形狀被峰谷比R賦予特征。即，峰谷比R也是對二次諧波成分的坐標圖的形狀賦予特征的指標量的一例。峰谷比R是不依存于入射激光的強度的量，因此，可以說是對入射激光的強度的變動具有容差的指標量。在指標量依存于入射激光的強度的情況下，進行波長調制幅度的設定之前需要進行入射激光的強度的校正，作業量增加。因此，通過采用峰谷比R作為指標量，在波長調制幅度的設定中，可以省略入射激光的強度的校正。
(3)
又，目標值是基于使基準試樣的壓力變化時的二次諧波成分的變動率被確定的。由此，不校正來自作為基準的壓力的壓力變化的影響，即能夠進行計測對象氣體30的計測，可以使計測簡化。
〔2:第2實施方式〕
上述第I實施方式中，計測對象氣體30的溫度被測定裝置22測定。與之相對，在以下說明的第2實施方式中，計測對象氣體30的溫度不采用測定裝置22判定。
第2實施方式涉及的氣體計測裝置I實際上與第I實施方式涉及的氣體計測裝置I具有相同的構成。只是，第2實施方式中的計算機40的溫度判定部45的處理與第I實施方式的處理不同。
具體來說，第2實施方式中，計測對象氣體30的溫度是利用透過激光的強度來判定的。如圖9的(B)所示，透過激光示出與吸收線對應的強度。圖9的(B)所示的例中，在波長ΛI和Λ2的位置處出現峰。已知在出現第I峰強度的第I波長與出現第2峰的第2波長不同的情況下，透過激光的光譜中的第I峰強度與第2峰強度的比值依存于溫度。如圖9的(B)所示的例中，波長Λ I中的峰強度Al與波長Λ 2中的峰強度Α2的比Α1/Α2依存于溫度。利用該特性，可以判定計測對象氣體30的溫度。這里，峰強度是基準線與峰的頂端之間的距離。
但是，已知第I峰強度與第2峰強度的比值是對應于波長調制幅度的變化而變化的。又，通過激光的運轉，調制電流與波長調制幅度的關系逐漸變化，因此，即使調制電流保持一定，也會有波長調制幅度變化的情況。這種情況下，利用透過激光的強度判定溫度時，通過調節調制電流將波長調制幅度保持一定即可。
第2實施方式涉及的氣體計測裝置I中，在步驟S202，由溫度判定部45基于激光的峰強度的比值判定氣體的溫度。另一方面，在執行步驟S202之前執行流程100，設定波長調制幅度。由此，波長調制幅度保持一定。其結果是可以高精度地測定計測對象氣體30的溫度。
〔3:第3實施方式〕
上述實施方式中，波長調制幅度的設定是在計測對象氣體30被更換為基準試樣的狀態下進行的。以下說明的第3實施方式中，可以不將計測對象氣體30更換為基準試樣，執行波長調制幅度的設定。又，以下，第3實施方式涉及的氣體計測裝置3的構成中，省略與第I實施方式涉及的氣體計測裝置I實際相同構成的詳細說明，僅對不同的構成進行說明。如圖10所示，第3實施方式涉及的氣體計測裝置3具有:分束器5、標準氣體7、第2受光裝置9、第2相位敏感檢波裝置11、計數器80。又，氣體計測裝置3中，計算機40具有控制部49。又，圖10中，信號處理裝置16和測定裝置22的圖示被省略。又，氣體計測裝置3具有抽出第2受光裝置9輸出的檢測信號14的直流成分，并將表示直流成分的信號輸入到計算機40的裝置(圖未示)。分束器5將光源2振蕩的激光分為兩個光路。標準氣體7 (基準試樣的一例)是得到期望的波長調制幅度時的峰谷比已知的氣體。本實施方式中，標準氣體7也是校正用氣體。第2受光裝置9 (檢測部的一例)接收光源2振蕩的激光，對應于受光的激光的強度輸出檢測信號14 (檢測信號的一例)。第2受光裝置9受光的激光是被分束器5分束的一束激光。被分束器5分束的另一束激光透過計測對象氣體30入射到第I受光裝置14。第2相位敏感檢波裝置11是從第2受光裝置9輸入的檢測信號14中取得以諧波頻率ω2振動的二次諧波成分(特定的頻率成分的一例)的裝置。第2相位敏感檢波裝置11具有圖未示的鎖相放大器和低通濾波器。以諧波頻率ω 2振動的信號S2從倍頻器10被輸入到第2相位敏感檢波裝置11中。第2相位敏感檢波裝置11具有與第I相位敏感檢波裝置18同樣的功能，輸出表示二次諧波成分的二次諧波信號15。二次諧波信號15被輸入到計算機40。計數器80 (計數部的一例)對氣體計測裝置3持續氣體的計測的時間(持續時間(持續時間的一例))進行計數。計數器80能夠與計算機40之間收發信號。氣體計測裝置3中，與第I實施方式涉及的氣體計測裝置I不同，采用標準氣體7、第2受光裝置9、以及第2相位敏感檢波裝置11執行波長調制幅度的設定。即，第2受光裝置9和第2相位敏感檢波裝置11分別與第I實施方式中的氣體計測裝置I的第I受光裝置14和第I相位敏感檢波裝置18同樣進行動作。接著，采用圖11對氣體計測裝置3的整體的動作進行說明。圖11是示出氣體計測裝置3的波長調制幅度的設定方法的流程300。氣體計測裝置3繼續執行計測對象氣體30的計測。又，繼續氣體的計測是指:1次氣體的計測結束之后不停止氣體計測裝置3即開始下一次的計測，由此反復執行計測的狀態。步驟S301中，通過計數器80計數持續時間。計數器80的計數結果被輸入到計算機40。步驟S302中，由計算機40的控制部49判定計數器80計數的時間，即持續時間是否在定期維護周期(規定的時間的一例)以上。定期維護周期被預先設定，存儲在計算機40的存儲部47。步驟S302中滿足條件的情況下，進入流程100，不滿足條件的情況下，返回到步驟S301。流程100中，與第I實施方式同樣地執行波長調制幅度的設定。本實施方式中，設定部44在持續時間達到規定時間以上的情況下，設定波長調制幅度使得峰谷比R等于預先確定的目標值。步驟S303中，重置計數器80。計數器80被重置的話，流程返回到步驟S301。SP，計數器80在被重置的時點為零，重新開始持續時間的計數。
如上，第3實施方式涉及的波長調制幅度的設定方法是氣體計測裝置3的波長調制幅度的設定方法，氣體計測裝置3包括:振蕩具有與主電流對應的中心波長且根據調制電流調制的激光的光源2，根據透過計測對象氣體30的激光的強度輸出信號的第I受光裝置14。該方法包括:對計測對象氣體30持續計測，和判斷計測對象氣體30是否持續規定的時間地被計測。又，該方法還包括:計測對象氣體30持續規定的時間被計測的情況下，一邊使中心波長變化，一邊從透過了標準氣體7的激光中取得檢測信號14。又，該方法中，從檢測信號14取得以調制頻率ω I的2倍的諧波頻率ω 2振動的二次諧波成分，計算峰谷比R0然后，該方法還包括:設定波長調制幅度使得峰谷比R滿足規定條件。
這樣，氣體計測裝置3在計測對象氣體30的計測持續規定的時間時，自動執行波長調制幅度的設定。由此，即使氣體計測裝置3長時間運轉，也可以將波長調制幅度保持一定。
〔4:第4實施方式〕
上述第I實施方式中，計測對象氣體30的溫度、壓力等狀態量由測定裝置22測定。又，第2實施方式中，根據透過激光的兩個峰的比值測定測定對象氣體的溫度。與之相對，以下說明的第4實施方式中，計測對象氣體30的溫度以外的狀態量也不采用測定裝置22即可進行判定。
以下以實例說明不采用測定裝置22判定計測對象氣體30的壓力的方法。
第4實施方式涉及的氣體計測裝置I與第I實施方式涉及的氣體計測裝置I具有實質相同的構成。只是，如圖12所示，第4實施方式中的計算機40還具有第I判定部51。這里，對與第I實施方式的氣體計測裝置I相同的構成省略說明。
第I判定部51 (判定部的一例)基于壓力和峰谷比R的預先確定的關系，根據峰谷比R判定壓力。更具體來說，第I判定部51基于規定計測對象氣體30的狀態的狀態量組與峰谷比R的預先確定的關系，判定計測對象氣體30的壓力。本實施方式中，狀態量組由溫度和壓力構成。對第I判定部51的動作進行如下說明。
〔4.1:壓力和濃度的測定方法〕
接著，采用圖13對氣體計測裝置I中的壓力(狀態量的一例)的測定方法進行說明。圖13示出計測對象氣體30的濃度的測定流程400，壓力判定的流程是步驟S401 S407。
步驟S401中開始掃描。具體來說，第I波形發生器6輸出的斜波電流從最小值(即、基準水平的電流值)開始增加。由此，與調制電流的變化相比，主電流的強度緩慢變化。包含主電流和調制電流的驅動電流被輸入到光源2，光源2與驅動電流對應地振蕩激光。從光源2出射的激光入射到計測對象氣體30。透過了計測對象氣體30的激光入射到第I受光裝置14。
步驟S402中，由第I受光裝置14取得檢測信號II。然后，檢測信號Il被輸入到信號處理裝置16和第I相位敏感檢波裝置18。信號處理裝置16取得表示檢測信號Il的直流成分的信號12。
步驟S403中，由第I相位敏感檢波裝置18從檢測信號Il中取得二次諧波信號13。二次諧波信號13被輸入到計算機40的記錄器41。然后，由記錄器41記錄二次諧波成分。
步驟S404中，判定斜波電流的掃描是否已經結束。掃描通過經過斜波電流的I個周期而結束。在掃描的開始時點斜波電流的大小最小，在掃描的結束時點斜波電流的大小最大。掃描結束時，流程進入到步驟S405。在掃描過程中，流程返回到步驟S402。這樣，在一次掃描期間執行多次二次諧波成分的取得。即，通過掃描取得二次諧波成分的值的列。本實施方式中，取得二次諧波成分的時刻由計算機40控制。圖14的(A)示出二次諧波成分的一例。影響二次諧波成分的坐標圖的形狀的因素有計測對象氣體30的溫度、壓力、共存氣體的分壓、以及激光的波長調制幅度。對于其他的高次諧波成分和基本頻率成分也是同樣。這里，激光的波長調制幅度依存于調制電流的強度，通過確定調制電流的強度，確定激光的波長調制幅度。波長調制幅度被調整為事前規定的值。二次諧波成分的坐標圖的形狀反映計測對象氣體30的吸收線的形狀。圖14的
(B)示出吸收線的一例。已知壓力的影響處于支配地位時的吸收線的形狀顯示為洛侖茲函數型，氣體粒子的速度引起的多普勒效應處于支配地位時的吸收線的形狀顯示為高斯函數型。然后，吸收線的形狀被半輻值2 Y賦予特征。半輻值2 Y依存于多普勒效應引起的多普勒寬度和壓力的影響引起的壓力幅度。目標成分的多普勒寬度aD由下式(I)所示。數式I
權利要求
1.一種氣體計測裝置(1，3)，其是用于對計測對象氣體(30)進行計測的氣體計測裝置(1，3)，所述氣體計測裝置(1，3)的特征在于，具有: 光源(2)，所述光源(2) —邊使具有與主電流對應的中心波長的激光的所述中心波長變化一邊振蕩根據調制電流調制了的激光； 檢測部(14)，所述檢測部(14)根據透過了基準試樣的所述激光的強度輸出檢測信號(Il); 取得部(18)，所述取得部(18)從所述檢測信號(Il)中取得以所述調制電流的頻率的正整數倍的頻率振動的特定頻率成分； 算出部(42)，所述算出部(42)計算出所述特定頻率成分的極小值的大小與極大值的大小的比值；和 設定部(44)，所述設定部(44)設定所述激光的波長調制幅度，使得所述比值滿足規定條件。
2.如權利要求1所述的氣體計測裝置(1，3)，其特征在于， 所述規定條件為與所述波長調制幅度一一對應的所述比值等于預先確定的目標值， 所述設定部(44)通過使所述調制電流的強度變化來設定所述波長調制幅度。
3.如權利要求2所述的氣體計測裝置(1，3)，其特征在于， 所述目標值是以使所述基準試樣的壓力變化時的、所述特定頻率成分的變動率為基準來確定的。
4.如權利要求1至3中的任意一項所述的氣體計測裝置(3)，其特征在于， 所述氣體計測裝置(3)還具有計數部(80)，所述計數部(80)對所述計測對象氣體(30)的計測持續的時間、即持續時間進行計數， 所述設定部(44)在所述持續時間達到規定時間以上時，設定所述波長調制幅度使得所述比值滿足所述規定條件。
5.如權利要求1至4中的任意一項所述的氣體計測裝置(1，3)，其特征在于， 所述氣體計測裝置(1，3)還具有判定部(51)，所述判定部(51)基于規定所述計測對象氣體(30)的狀態的狀態量與所述比值的預先確定的關系，根據所述比值判定所述狀態量。
6.如權利要求5所述的氣體計測裝置(1，3)，其特征在于， 所述氣體計測裝置(1，3)還具有測定部(22)，所述測定部(22)對規定所述計測對象氣體(30)的狀態的一個或者多個能夠測定的狀態量進行測定， 所述判定部(51)采用所述比值和被測定到的所述一個或者多個能夠測定的狀態量來判定所述狀態量。
7.如權利要求5或6所述的氣體計測裝置(1，3)，其特征在于， 所述狀態量與所述比值的所述預先確定的關系是將所述計測對象氣體(30)置換為基準試樣時所述狀態量與所述比值所滿足的關系。
8.一種波長調制幅度的設定方法(100 400)，其是氣體計測裝置(1，3)中的所述激光的波長調制幅度的設定方法， 所述氣體計測裝置(1，3)具有光源(2)和檢測部(14)，所述光源(2)振蕩具有與主電流對應的中心波長、且根據調制電流調制了的激光，所述檢測部(14)根據透過了計測對象氣體(30)的所述激光的強度輸出信號；所述波長調制幅度的設定方法(100 400)的特征在于，具有如下步驟: 一邊使所述中心波長變化一邊從透過了基準試樣的所述激光中取得檢測信號(S102)； 從所述檢測信號中取得以所述調制電流的頻率的正整數倍的頻率振動的特定頻率成分(S103)； 計算出所述特定頻率成分的極小值的大小與極大值的大小的比值(S105)； 設定所述激光的波長調制幅度，使得所述比值滿足規定條件(S106)。
9.如權利要求8所述的波長調制幅度的設定方法(100 400)，其特征在于， 所述規定條件為與所述波長調制幅度一一對應的所述比值等于預先確定的目標值， 設定所述激光的波長調制幅度的步驟(S106)中，通過使所述調制電流的強度變化來設定所述波長調制幅度。
10.如權利要求9所述的波長調制幅度的設定方法(100 400)，其特征在于， 所述目標值是以使所述基準試樣的壓力變化時的、所述特定頻率成分的變動率為基準來確定的。
11.如權利要求8至10中任意一項所述的波長調制幅度的設定方法(100 400)，其特征在于， 還包括:對所述計測對象 氣體(30)的計測持續的時間、即持續時間進行計數的步驟(S301)， 在所述持續時間達到規定時間以上時(S302)，設定所述波長調制幅度使得所述比值滿足所述規定條件(100)。
12.如權利要求8至11中任意一項所述的波長調制幅度的設定方法(400)，其特征在于， 還包括:基于規定所述計測對象氣體(30)的狀態的狀態量與所述比值的預先確定的關系，根據所述比值判定所述狀態量的步驟(S407)。
13.如權利要求12所述的波長調制幅度的設定方法(400)，其特征在于， 還包括:對規定所述計測對象氣體(30)的狀態的一個或者多個能夠測定的狀態量進行測定的步驟(S406)， 判定所述狀態量的步驟(S406)中，采用所述比值和被測定到的所述一個或者多個能夠測定的狀態量來判定所述狀態量(S407)。
14.如權利要求12或13所述的波長調制幅度的設定方法(400)，其特征在于， 所述狀態量與所述比值的所述預先確定的關系是將所述計測對象氣體(30)置換為基準試樣時所述狀態量與所述比值所滿足的關系。
全文摘要
本發明的氣體計測裝置對波長調制幅度的設定進行簡化。氣體計測裝置(1)是對計測對象氣體(30)進行計測的裝置。氣體計測裝置(1)具有光源(2)、第1受光裝置(14)、第1相位敏感檢波裝置(18)、R算出部(42)、設定部(44)。光源(2)使中心波長變化地振蕩具有與主電流對應的中心波長且與根據調制電流調制了的激光。第1受光裝置(14)與根據透過了基準試樣的激光的強度輸出檢測信號(I1)。第1相位敏感檢波裝置(18)從檢測信號(I1)中取得以調制電流(ω1)的頻率的2倍的諧波頻率(ω2)振動的二次諧波成分。R算出部(42)計算峰谷比(R)。設定部(44)設定激光的波長調制幅度，使得峰谷比(R)滿足規定條件。
文檔編號G01N21/39GK103185704SQ20121056764
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月24日 優先權日2011年12月27日
發明者森哲也, 井戶琢也 申請人:株式會社堀場制作所