[实用新型]双金属交联结构光纤光谱型微量气体传感单元及传感装置

权利要求书

1.双金属交联结构光纤光谱型微量气体传感单元，包括输入光纤(112)、二个光纤准直器(111，13)、二个气体缓冲池(11，17)、光声池气室(12)、微音器(18)、输出光纤(14)；其特征在于：输入光纤(112)、第一光纤准直器(111)、光声池气室(12)、微音器(18)、第二光纤准直器(13)和输出光纤(14)前后依次连接组成一种光-声通道；以光通道为中心轴，由金属材料与第一个有准直固件(110)围成第一个气体缓冲池(11)，第一光纤准直器(111)固定在第一个有准直固件(110)上，第一个气体缓冲池(11)上设有进气口(19)；由金属材料与第二个准直固件(15)围成第二个气体缓冲池(17)，第二光纤准直器(13)固定在第二个有准直固件(15)上，第二个气体缓冲池(17)上设有出气口(16)；在微音器(18)外围用金属材料围成光声池气室(12)，且光声池气室(12)两端分别与第一个气体缓冲池(11)和第二个气体缓冲池(17)连成一整体。

2.根据权利要求1所述的双金属交联结构光纤光谱型微量气体传感单元，其特征在于：所述的准直固件是一种吸光端盖，内侧带限位槽，中心有光纤准直器通孔。

3.根据权利要求1所述的双金属交联结构光纤光谱型微量气体传感单元，其特征在于：每个气体缓冲池是一种金属材料围成的薄壁管，两端部内侧带有螺纹线。

4.根据权利要求1所述的双金属交联结构光纤光谱型微量气体传感单元，其特征在于：所述的微音器(18)是一种电容型驻极微音器，长期稳定性号，在常温条件下其灵敏度漂移可保证在200年内小于1％。

5.根据权利要求1所述的双金属交联结构光纤光谱型微量气体传感单元，其特征在于：所述的光声池气室(12)是由一种固定热特性的金属材料制成的内面抛光圆管，要求光声池的直径和长度比远小于1，且长度满足设计的最大灵敏度频率要求。

6.一种基于权利要求1-5之一所述传感单元的传感装置，其特征在于：包括传感单元(10)、宽带光源(20)、功率控制单元(30)、光电探测器(40)、二个后续处理电路(50，70)和微处理器(60)；宽带光源(20)和功率控制单元(30)连接；宽带光源(20)的输出端与传感单元(10)的输入端连接；传感单元(10)的输出端与光电探测器(40)连接；传感单元(10)的微音器(18)依次与第一个后续处理电路(70)和微处理器(60)连接；光电探测器(40)依次与第二个后续处理电路(50)和微处理器(60)连接。

7.根据权利要求6所述的传感装置，其特征在于：所述的宽带光源(20)是一种宽带激光光源，其中有内置温度控制和光电探测器。

8.根据权利要求6所述的传感装置，其特征在于：功率控制单元(30)包括模数转换器(31)、微处理器(60)、正弦信号发生器(32)和数模转换器(33)，和宽带光源(20)组成反馈控制电路；宽带光源(20)、模数转换器(31)、微处理器(32)、正弦信号发生器(32)、数模转换器(33)和宽带光源(20)前后依次闭环连接。