光声光谱气体检测系统中气体湿度的影响研究

第３１卷，第７期　２　０　１　１年７月　光谱学与光谱分析　Ｖｏ１．３１。Ｎｏ．７，ｐｐｌ８１９－１８２２　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ａｎｄ　Ｓｐｅｃｔｒａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ　Ｊｕｌｙ，２０１１　光声光谱气体检测系统中气体湿度的影响研究　蒙　瑰　，刘先勇　，袁长迎　，郭　锋　，郑成坤　，彭　琛　１．西南科技大学信息工程学院，四川绵阳２．西南科技大学国防科技学院，四川绵阳６２１　０００　６２１０００　摘要工作环境是光声光谱气体检测系统在工业现场应用的重要影响　素。实验发现，待测气体湿度对　电容式微音器灵敏度影响显著，导致现有光声光谱气体检测系统测试结果漂移。文章提出一种气体湿度影　响消除方法，在光声腔中安装扬声器，以扬声器信号幅值作为声感应器件灵敏度的白适应表征，对光声信号　幅值作自行修正，有效克服电容式微音器声信号检测中灵敏度变化的问题。基于该方法，利刚半导体激光　器、共振光声腔和锁相放大器构建了一套光声光谱实验装置，对不同湿度的样本进行了对比测试，实验结果　表明该方法切实可行，能有效消除气体湿度对光声光谱检测系统的影响，增强了检测系统的环境适应性。　关键词　光声光谱；电容式微音器；气体检测　中图分类号：０４３３．１　文献标识码：Ａ　引　言　光卢光谱技术具有选择性好、灵敏度高、可实现连续自　动测量的优势，在痕量气体检测中引起了广泛的关注【１］。现　１原理分析　电容式微音器体积小、灵敏度高，被认为是最好的一种　微音器Ｊ、‘泛地应用在光声光谱检测系统中【　。电容式微音　器利用声　引起极板振动、极板ｆｌ｜Ｊ距离发生变化使平行板电　容器电容量变化的原理，将声压转换成电信号。电容器电容　有光声光谱气体检测技术的研究多为实验室环境下的理论研　究，用以气体现场检测的商用化产品并不多，现场复杂恶劣　的１＝作环境是影响气体现场检测应用的重要因素。目前，环　境影响的研究主要集中在气体吸收谱线随温度雁力的变化及　量不仅与极板问的距离有关，还与极板间气体介电常数有　关。气体介电常数又　气体的成分、湿度、温度、压力有关，　在成分、温度、压力不变的情况下，只　湿度有关【６Ｊ。水分　子极易极化，气体湿度的少量变化都会引起气体介电常数较　其补偿方面Ｉ　，气体湿度的影响研究还不是很完善，国内文　献还没有报道过这方面的研究。实验发现，气体湿度对电容　式微音器灵敏度影响明显，导致待测气体光声信号幅值随气　体湿度相应波动，系统检测结果漂移。为此，口本株式堀场　制作所ｌ３　采用＝ｆ：燥且不含腐蚀物质的气体流过微音器的声接　收端，使待测气体无法与微音器直接接触，从而消除气体湿　度的影响。该方法的缺陷是必须携带干燥气体ＦＬ控制气体流　大的变化。冈此，当外界声压不变，极板问气体湿度发生变　化时，通过电容式微音器转换得到的电信号的电压幅值不足　恒定的，而是随气体湿度相应波动。　ｔ体湿度越大，气体介　电常数就越大，电容式微爵器的灵敏度也就越高。由于微音　器灵敏度受气体　度影响，通过微音器检测定浓度气体产生　量，系统结构复杂，体积庞大。除此之外，还可利用湿度传　感器对气体湿度造成的影响进行校准，然而，微音器体积非　常小，测量其内部气体湿度非常困难，且采用外部气体湿度　代替其内部气体湿度存在误差。气体湿度严重限制了光声光　谱技术　１二业现场的应用。　为＿ｒ消除气体湿度的影响且使系统具有较强的实用性，　的光声信号时，检测到的信号幅值将不再是定值，这给光声　光谱气体检测系统的定量分析带来了很大困难，严重影响了　系统的稳定性。　为解决这一问题，在光声腔中安装一个扬声器，扬声器　发出声强一定且与光调制频率同频的声信号。测鸯时，系统　采用时分复用，让微音器先后采集扬声器信号和光声信号。　本文提出＇广一种消除气体湿度影响的方法。　收稿日期：　２０１０－０８—１７，修订日期：２０１０—１ｌ一２８　当待测气体湿度缓慢变化时，前后两次采集叶１微音器灵敏度　基金项目：　西南科技大学与四川省煤炭产业集团重大合作项目（０７ｚｈ０１６４），国防预研基金（Ａ３１２０ｏ６ｏ２６７），四川省教育厅重大培育项目　（０７ｚｚ０３９）和四川省安监局项目（０７ｚｄＯ１０３）资助　作者简介：　蒙瑰，女，１９８５年生，西南科技大学信息工程学院硕士研究生　ｅ－ｍａｉｌ：２４　５５７４９５＠１６３．ｃｏｒｎ　１８２０　光谱学与光谱分析　第３１卷　受气体湿度影响的程度基本相同，微音器采集的扬声器信号　带有微音器灵敏度受气体湿度影响程度的信息，可以表征微　音器灵敏度受气体湿度影响的程度。系统将扬声器信号作为　验时，将气体以４５　ｍＬ・ｍｉｎ　的流量经纯净水加湿后充人　光声腔中，跟踪光声腔的共振频率，待光声腔中湿度恒定　后，将气体不经纯净水直接充人光声腔中并以此作为计时零　点开始记录共振频率处的扬声器信号的变化；３５　ｍｉｎ后再将　气体加湿充入光声腔，重复上述过程，记录光声信号的变　微音器灵敏度的表征去除以光声信号，得到不受气体湿度影　响的光声信号。被扬声器信号除后的光声信号为修正后的光　声信号，未被除的光声信号为修正前的光声信号。　２实验部分　实验装置见图ｌ，主要包括ＤＦＢ半导体激光器（ＮＥＬ，　ＮＬＫ１Ｕ５ＥＡＡＡ，１　６５４　ｍ）、激光控制器（Ｔｈｏｒｌａｂｓ，　ＩＴＣ５０２一ＩＥＥＥ）、函数发生器、扬声器（Ｋｎｏｗｌｅｓ　ＥｌｅｃｔｒｏｎｉＣＳ，　ＷＢＦＫ２３９９０－－０００）、微音器（Ｋｎｏｗｌｅｓ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｆ℃２３６２９一　Ｐ１６）、光声腔、锁相放大器（南京鸿宾，Ｈ　２１１Ａ／Ｂ精密双　相锁相放大器）和计算机。该装置通过函数发生器和激光控　制器对激光器进行电流调制。激光器尾纤连接光纤准直器，　将激光光束直接耦合至光声腔中。光声腔设计为纵向共振，　由共振段和两端的缓冲室组成，采用一阶纵向声共振模式，　在其声压最大处安装微音器，并在缓冲室安装扬声器。函数　发生器还驱动扬声器发声并给锁相放大器提供参考信号。锁　相放大器分时检测微音器采集的扬声器信号和光声信号，并　送入计算机。　Ｆｉｇ．１　Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ　ｄｉａｇｒａｍ　ｏｆｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｎｎｅｎｔａｌ　ｓｅｔｕｐ　光声光谱气体检测系统多采用共振光声腔，增强声信号　同时还能消除部分噪声的干扰ｌ７　］，但光声腔的共振频率会　随外界环境变化，需进行实时跟踪。跟踪的方法是：函数发　生器以恒定电压幅值驱动扬声器在一定范围内连续扫频，不　同频率的声信号经微音器采集后送入锁相放大器进行幅值检　测，幅值最大的声信号对应的频率即为光声腔的共振频率。　考虑到激光的调制频率与光声腔的共振频率一致，故将共振　频率跟踪时得到的共振频率处的扬声器信号作为微音器灵敏　度的表征。　为了检验该消除方法的可行性与有效性，分别开展了可　行性分析与有效性检验实验，实验均在常温常压下进行。　可行性分析实验采用体积分数１　的甲烷（余气为氮气）　作为实验气体，检验共振频率处的扬声器信号与光声信号受　气体湿度的影响是否一致。考虑到甲烷气体不含水蒸气，实　化。　有效性检验实验对体积分数１　的甲烷（余气为氮气）进　行浓度检测，分别以修正前和修正后的光声信号进行浓度反　演。实验时，先将气体以２５　ｍＬ・ｍｉｎ＿１的流量直接充入光声　腔中，４　ｈ后，将气体经纯净水加湿后再充入光声腔中。为保　证相邻两次测量结果具有明显的可比性，每２０　ｍｉｎ进行一　次测量。　３结果与讨论　３．１可行性　共振频率处的扬声器信号与光声信号受气体湿度的影响　见图２。共振频率处的扬声器信号与光声信号均以第一个测　量数据为参考，计算其相对变化量；横轴为时间，表示微音　器内部气体湿度的变化，零时刻前，微音器内部气体湿度　大，零时刻光声腔中充入干燥的甲烷气体，零时刻后，微音　器内外气体交换使内部气体湿度随时问不断减小。随气体湿　度的减小，共振频率处的扬声器信号与光声信号均发生明显　变化，其变化趋势可分为３个阶段：（１）０￣２　ｍｉｎ，两信号幅　值不变。信号变化滞后于气体湿度变化，这是由微音器内外　气体交换速率引起的，气体交换速率越大，滞后时间越短。　（２）２～６　ｍｉｎ，两信号幅值急剧减小且减小速率一致。（３）６～　３５　ｒａｉｎ，两信号幅值缓慢减小。到第３５　ｍｉｎ时，共振频率处　的扬声器信号相对减小３６．７　，光声信号相对减小３１．６　，　相对减小速率不一致，其主要原因是：零时刻前气体湿度过　大，光声腔的窗口片表面结露引起激光透过率降低，当充入　干燥气体后，窗口片表面的露珠不断蒸发使得激光透过率增　加，光声信号幅值增大，这与气体湿度减小引起光声信号幅　值减小的效果正好相反，使得光声信号的相对减小速率小于　共振频率处的扬声器信号的。综上可知，由于光声信号变化　Ｏ．０５　Ｏ　—Ｏ．Ｏ５　０．１Ｏ　喜一０．１５　§一０．２０　写一０．２５　０＿３Ｏ　－０－３５　０．４０　０　５　１０　１５　２Ｏ　２５　３Ｏ　３５　４Ｏ　ＴｉＩｎｅ／ａｒｉｎ　Ｆｉｇ．２　Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆｔｈｅ　ｇａｓ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｏｎｔｈｅ　ｓｐｅａｋｅｒ　ｓｉｇｎａｌ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ　ｓｉｇｎａｌ　１：Ｔｈｅ　ｓｐｅａｋｅｒ　ｓｉｇｎａｌ；２：Ｔｈｅ　ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ　ｓｉｇｎａｌ　第７期　光谱学与光谱分析　ｌ８２１　滞后气体湿度变化，用湿度传感器测量微音器外部气体湿度　以校准误差的方法不可行；气体湿度变化速率快时，用分时　测量的共振频率处的扬声器信号修正光声信号存在误差，共　振频率跟踪与光声信号测量之间的时间差越短，误差越小，　缩短测量时间可减小甚至消除此误差且工业现场的气体湿度　都是缓慢变化的，故该误差出现的可能性很小；用共振频率　处的扬声器信号修正光声信号可有效消除微音器灵敏度受气　体湿度影响产生的误差，但存在窗口片结露造成的误差。　３．２有效性　气体吸收未饱和时，共振光声腔中产生的光卢信号可表　示为　。＇１　０】　Ｕ（ｈ）一　７【Ｊ　０　２　４　Ｔｉｍｅ／ｈ　６　ｃＷｏＲⅦ　（矗）（１）　Ｆｉｇ．３　Ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆｌ％ＣＨ４　式中，ｙ为气体质量热容比；Ｇ为儿何因子；ｆ为光声腔的共　振频率；Ｑ为光声腔的品质因素；　为质量吸收系数；Ｃ为　不断减小，４　ｈ后充人大湿度气体（由于气体流量一定，经纯　净水加湿后气体湿度一定），微音器内部气体湿度迅速增加　进而达到稳定。由图３可知，在气体湿度先减小再增大后稳　定的变化过程中，以修正前的光声信号进行浓度反演，气体　浓度先缓慢向下漂移到０．９４　，再迅速向上漂移到１．１５　，　最后稳定在１．１６　，标准偏差为０．１０４　；以修正后的光声　信号进行浓度反演，气体浓度在ｉ　左右波动，标准偏差为　０．００３　，误差可能是窗口片结露引起的，实际测量中　０．００３％的测量误差是可以接受的。实验结果证明该方法能　气体浓度；Ｗ。为激光功率；Ｒ　（＾）为微音器灵敏度，是气　体湿度的函数。当气体湿度变化时，光声腔的共振频率＿厂可　由共振频率跟踪测出；其他受气体湿度影响较小的参数的变　譬１０一＿日ⅡⅡ００ｇ０　化可忽略。设女一（ｙ一１）Ｇ　１　ｌ　ｌ　ｌ　１　，Ｕ（＾）一—ｋＱ—．ｃＲＭ　　ｉｃ（ｈ）Ｏ　０　。　加　ｍ　：兮　∞　厶７【Ｊ　共振频率跟踪得到的共振频率处的扬声器信号可以表示　为　（ｈ）一Ｑ　№（　）Ｐ…　（２）　式中，Ｐ　为扬声器发出的声信号的声压。扬声器的频响在　一有效消除气体湿度的影响。　定范围内平坦，工作电压恒定时，发出的声信号的声压是　恒定的，Ｐ　为常量。　（矗）间接地表示微音器灵敏度Ｒ　Ｍｉ　４结论　（＾），用其修正直接测量得到的光声信号【，（＾）。修正后的光　声信号Ｕ　为　本文提出了一种光声光谱气体检测系统中消除气体湿度　ｒ　ｒ，一　。　一　（＾）　丛　！！　一丝　２７【ｆｇ…　ｒ　…　影响的方法。该方法在光声腔中安装一个扬声器，用微音器　２７ｒｆＱ，ｄ￣Ｍ　（　）Ｐ　采集的扬声器信号表征微音器灵敏度去修正光声信号，从而　消除气体湿度的影响。实验结果证明：（１）用湿度传感器测　由（３）式可看出，Ｕ　不受微音器灵敏度Ｒ№　（＾）变化的影　响；Ｕ　与气体浓度　成正比，根据ｃ与Ｕ　的对应关系可建立　量微音器外部气体湿度以校准其误差的方法不可行；（２）气　体湿度变化快时，该方法会产生误差，但通过缩短测量时间　可以减小甚至？肖除此误差；（３）该方法能有效消除气体湿度　的影响。还值得关注的足，消除气体湿度影响的方法中，修　正的光声信号不受微音器灵敏度变化的影响，因此，气体的　成分、温度、压力等因素对微音器灵敏度的影响能在该方法　气体浓度的定量分析模型，进而进行气体浓度反演。　采用修正前和修正后的光声信号进行浓度反演的测量结　果见图３。　图３中的两条曲线反映了气体湿度对不同反演方式造成　的影响（其中方点和圆点分别代表以修正前和修正后的光声　信号进行浓度反演的方式）。图３的横轴表示气体湿度的变　化。实验开始前微音器暴露在空气中，其内部气体湿度与空　气湿度一致，实验开始后，干燥气体使微音器内部气体湿度　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ　中一并消除，这为光声光谱气体检测系统提供了一种有潜力　且简单实用的环境影响消除技术，能适应现场复杂恶劣的工　作环境，加速光声光谱技术在工业现场应用的步伐。　ｒ　１］Ｈｅｌｇａ　Ｈ，Ａｎｄｒｅａ　Ｐ，Ｚｏｌｔａｎ　Ｂ，ｅｔ　ａ１．Ｓｅｎｓ．Ａｃｔｕａｔｏｒｓ　Ｂ，２００８，】３４：１０２７．　ｒ　２］Ｗａｋａｔｓｕｋｉ　Ｋ，Ｆｕｓｓ　Ｓ　Ｐ．Ｈａｍｉｎｓ　Ａ，ｅｔ　ａ１．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　０ｆ　ｔｈｅ　Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，２００５，３０：１５６５．　［３］ＳＨＡＮＧ　ＢＡＮ　Ｂｏ－ｅｒ，ＧＡＮＧ　ＳＨＡＮ　Ｓｈｕｎ—ｅｒ，ＱＩＮＧ　ＭＵ　Ｒｕｎ－ｃｉ（上板博二，冈山顺二，青木润次）．Ｃｈｉｎａ．Ｐａｔｅｎｔ，８５１０４６２０，１９８６．　［４］Ｗｉｌｃｋｅｎ　Ｋ，Ｋａｕｐｐｉｎｅｎ　Ｊ．Ａｐｐｌｉｅｄ　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ，２００３．５７（９）：１０８７．　　Ｉ５｝Ｃａｌａｓｓｏ　Ｉ　Ｇ，Ｓｉｇｒｉｓｔ　Ｍ　Ｗ．Ｒｅｖｉｅｗ　Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，ｌ９９９，７０（１２）：４５６９．　［６］ＺＨＡＮＧ　Ｓｈｕ～ｅ，ＺＨＡＯ　Ｊｕｎ—ｃｈａｏ，Ｉ　Ｉ　Ｙｏｎｇ—ｑｉａｎ，ｅｔ　ａｌ（张淑娥，赵君超，李永倩，等）．Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃＳＥＥ（中国电机工程学报），　２００８，２８（２）：２７．　［７］Ｉ　Ｉ　Ｊｉｎ￣ｓｏｎｇ，ＧＡＯ　Ｘｉａｏ－ｍｉｎｇ，ＦＡＮＧ　Ｉ　ｉ，ｅｔ　ａ１．Ｏｐｔｉｃｓ＆Ｉ．ａｓｅｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２００７，３９：ｌ１４４．　１８２２　光谱学与光谱分析　第３ｌ卷　瑰，等）．Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ａｎｄ　Ｓｐｅｃｔｒａｌ　Ａｎａｌｙｓｉｓ（￣Ｃ；谱学与光　［８］　ＹＵＡＮ　Ｃｈａｎｇ－￣ｎｇ，ＬＩＵ　Ｘｉａｎ－ｙｏｎｇ，ＭＥＮＧ　Ｇｕｉ，ｅｔ　ａｌ（袁长迎，刘先勇，蒙谱分析），２０１０，３０（４）：８７９．　ｌｅｒ　Ａ，Ｒｏｅｇｇ　Ｍ，Ｆｏｒｓｔｅｒ　Ｍ。ｅｔ　ａ１．Ｓｅｎｓ．Ａｃｔｕａｔｏｒｓ　Ｂ，２００５，１０４：１．　［９］　ＫｅｌＤ０３　Ｔａｖａｋｏｌｉ　Ｍ，Ｔａｖａｋｏｌｉ　Ａ，Ｔａｈｅｒｉ　Ｍ，ｅｔ　ａ１．Ｏｐｔｉｃｓ＆Ｌａｓｅｒ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０１０，４２：８２８．　Ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｅｆｆｅｃｔ　ｏｆ　Ｇａｓ　Ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｏｎ　Ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ　Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　Ｇａｓ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　Ｓｙｓｔｅｍ　ＭＥＮＧ　Ｇｕｉ　，ＬＩＵ　Ｘｉａｎ－ｙｏｎｇ　，ＹＵＡＮ　Ｃｈａｎｇ－ｙｉｎｇｚ，ＧＵＯ　Ｆｅｎｇ　，ＺＨＥＮＧ　Ｃｈｅｎｇ－ｋｕｎ　，ＰＥＮＧ　Ｃｈｅｎ　１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍｉａｎｙａｎｇ　６２１０００．Ｃｈｉｎａ　２．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｄｅｆｅｎｓｅ，Ｓｏｕｔｈｗｅｓｔ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｍｉａｎｙａｎｇ　６２１０００，Ｃｈｉｎａ　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　ｆａｃｔｏｒ　ｉｎ　ａ　ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ　ｇａｓ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ（ＰＡＳＧＤ）ｓｙｓｔｅｍ　ｗｈｅｎ　ｉｔ　ｉｓ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ　ｆｉｅｌｄ．Ｔｈｅ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ　ｏｆ　ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ　ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ　ｉｓ　ａｆｆｅｃｔｅｄ　ｍｏｓｔｌｙ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｇａｓ　ｕｎｄｅｒ　ｔｅｓｔ，ｌｅａｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ＰＡＳＧＤ’Ｓ　ｒｅｓｕｌｔ　ｄｒｉｆｔ．Ｔｈｅ　ｐｒｅｓｅｎｔ　ｐａｐｅｒ　ｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ａ　ｍｅｔｈｏｄ　ｔｏ　ｅｌｉｍｉｎａｔｅ　ｔｈｅ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ｏｆ　ｇａｓ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ．Ａ　ｓｐｅａｋｅｒ　ｉｓ　ｆｉｘｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ　ｃｅｌｌ，ｗｈｏｓｅ　ａｍｐｌｉｔｕｄｅ　ｉｓ　ｒｅｇａｒｄｅｄ　ａｓ　ｔｈｅ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ　ｓｅｌｆ－ａｄａｐｔｉｏｎ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｏｕｎｄ　ｓｅｎｓｏｒ，ｕｓｅｄ　ｔｏ　ｃｏｒｒｅｃｔ　ｔｈｅ　ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ　ｓｉｇｎａｌ　ａｍｐｌｉｔｕｄｅ．Ｔｈｕｓ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ　ｃｈａｎｇｉｎｇ　ｉｎ　ｓｏｕｎｄ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｗｉｔｈ　ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ　ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ　ｉｓ　ｓｏｌｖｅｄ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ．ａ　ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ　ｓｅｔｕｐ，ｅｑｕｉｐｐｅｄ　ｗｉｔｈ　ａ　ｄｉｏｄｅ　ｌａｓｅｒ，ａ　ｒｅｓｏｎａｎｔ　ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ　ｅｅｌｌ　ａｎｄ　ａ　ｌｏｃｋ－ｉｎ　ａｍｐｌｉｆｉｅｒ，ｗａｓ　ａｐｐｌｉｅｄ　ｔｏ　ｃｏｍｐａｒｅ　ｔｈｅ　ｔｅｓｔ　ｆｏｒ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｓａｍｐｌｅｓ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｉｓ　ｕｓｅｆｕｌ　ｔｏ　ｅｌｉｍｉｎａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｇａｓ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｅｎｈａｎｃｉｎｇ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　ａｄａｐｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ＰＡＳＧＤ　ｓｙｓｔｅｍ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ　Ｐｈｏｔｏａｃｏｕｓｔｉｃ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ；Ｃｏｎｄｅｎｓｅｒ　ｍｉｃｒｏｐｈｏｎｅ；Ｇａｓ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ａｕｇ．１７，２０１０；ａｃｃｅｐｔｅｄ　Ｎｏｖ．２８，２０１０）