[发明专利]基于聚偏氟乙烯压电薄膜的光声气体传感装置

权利要求书

1.一种基于聚偏氟乙烯压电薄膜的光声气体传感装置，由光源（1）和其光路（2）上的管状声学谐振腔（6），以及置于管状声学谐振腔（6）侧开口处的光声气体传感器，与光声气体传感器配接的调制解调部件组成，其特征在于：

所述管状声学谐振腔（6）的管长为20～150mm、管内径为3～10mm；

所述管状声学谐振腔（6）侧的开口为与其相连通的小孔（4），其孔深为1.5～2.5mm、孔直径为1.5～2.5mm；

所述光声气体传感器为聚偏氟乙烯压电薄膜（5），所述聚偏氟乙烯压电薄膜（5）的膜平面与小孔（4）端平面的间距为0.1～3mm，其输出端经前置放大器（7）与所述调制解调部件的锁相放大器（8）的输入端电连接。

2.根据权利要求1所述的基于聚偏氟乙烯压电薄膜的光声气体传感装置，其特征是光源（1）与管状声学谐振腔（6）之间的光路（2）上置有其焦点位于管状声学谐振腔（6）中点的聚焦透镜（3）。

3.根据权利要求2所述的基于聚偏氟乙烯压电薄膜的光声气体传感装置，其特征是光源（1）为激光器，其输出的波长为待测气体的光吸收波长。

4.根据权利要求3所述的基于聚偏氟乙烯压电薄膜的光声气体传感装置，其特征是管状声学谐振腔（6）的管轴线与光路（2）的光轴同轴。

5.根据权利要求4所述的基于聚偏氟乙烯压电薄膜的光声气体传感装置，其特征是小孔（4）位于管状声学谐振腔（6）的中点，且与其相垂直连接。

6.根据权利要求1所述的基于聚偏氟乙烯压电薄膜的光声气体传感装置，其特征是聚偏氟乙烯压电薄膜（5）的膜长为20～30mm、膜宽为9～19mm、膜厚为0.1～0.3mm。

7.根据权利要求1所述的基于聚偏氟乙烯压电薄膜的光声气体传感装置，其特征是调制解调部件由电连接的锁相放大器（8）和函数发生器（9）组成，其中，函数发生器（9）的输出端分别与光源（1）的电源控制端、锁相放大器（8）的输入端电连接。

8.根据权利要求1所述的基于聚偏氟乙烯压电薄膜的光声气体传感装置，其特征是调制解调部件由电连接的锁相放大器（8）和斩波器（10）组成，其中，斩波器（10）的光阑位于光源（1）与管状声学谐振腔（6）之间的光路（2）上，其控制单元的输出端分别与光阑驱动电机、锁相放大器（8）的输入端电连接。