[发明专利]一种LNG探测装置及其探测方法

权利要求书

1.一种LNG探测装置，其特征在于：包括激光器（1）、波长切换滤光盘（2）、探测器（3）、放大器（4）和处理器（5）；所述的激光器（1）、波长切换滤光盘（2）、探测器（3）、放大器（4）和处理器（5）集成安装在一个仪器板上，所述探测器（3）的输出端经放大器（4）后与处理器（5）的输入端连接，所述的处理器（5）的两个输出端分别与计算机（7）和步进电机（6）连接，所述的步进电机（6）通过连轴器与波长切换滤光盘（2）连接；

所述的激光器（1）与波长切换滤光盘（2）垂直设置，即激光器（1）发射端口对准波长切换滤光盘（2）并与波长切换滤光盘（2）垂直；

所述的波长切换滤光盘（2）包括滤光片F1、滤光片F2、反射镜S1、反射镜S2、光电二极管D1、光电二极管D2、光电二极管D3和光电二极管D4，所述的滤光片F1和滤光片F2对称安装于波长切换滤光盘（2）的水平中心线上；所述的反射镜S1和反射镜S2对称安装于波长切换滤光盘（2）的垂直中心线上，且反射镜S1和反射镜S2的镜面与波长切换滤光盘（2）的盘面成45度角；所述的光电二极管D1、光电二极管D2、光电二极管D3和光电二极管D4分别对称安装于波长切换滤光盘（2）的水平中心线上和垂直中心线上；

所述的激光器（1），采用1668nm波段的分布反馈激光器作为光源，用于向探测物发射激光；

所述的波长切换滤光盘（2），用于实现时间双波长差分检测来消除系统误差和保持激光的单射性；

所述的探测器（3），用于实现光信号与电信号转换的装置；

所述的放大器（4），用于抑制噪声，提高信噪比，得到很高的灵敏度；

所述的处理器（5），用于对数字信号进行数据处理。

2.根据权利要求1所述的一种LNG探测装置，其特征在于：所述的激光器（1）采用垂直腔面发射激光器；所述的探测器（3）采用光伏探测器。

3.一种LNG探测装置的探测方法，其特征在于：包括以下步骤：

A、通过激光器（1）发射红外激光照射于LNG船舶附近的区域，并同探测器（3）的探测区域保持能够相重叠，当激光器（1）发出红外激光经过准直之后由波长切换滤光盘（2）进行滤光照射于探测物附近，当光束对准光电二极管D1和光电二极管D3时，则波长为λ1、λ2的红外激光通过；当光束对准光电二极管D2和光电二极管D4时，则光束被反射出去；同时探测器（3）接收被气体分子吸收后反射的光，并将反射后的光通过探测器（3）转为电信号，电信号经放大器（4）放大后送入处理器（5）进行数据处理；

B、处理器（5）输出脉冲信号驱动步进电机（6）转动，步进电机（6）带动波长切换滤光盘（2）转动；波长切换滤光盘（2）上的四个光电二极管分别接受到光信号后，控制处理器（5）进行信号采集；

C、从探测器（3）出来的信号依次进行带通滤波电路、放大、交流耦合处理后，送入锁相放大器（4），然后经过处理器（5）处理传给计算机（7）进行探测结果显示。