[发明专利]光感终端

说明书

技术领域

本发明属于气体监测设备领域，具体涉及一种光感终端。

背景技术

当前，随着经济建设迅速发展, 危险化学品气体的使用越来越广泛，其生产、储存、运输等各个环节面临的最大挑战就是安全问题, 时刻威胁着人们的健康和安全,对社会稳定造成不良影响。而造成当前我国危险化学品气体事故多发、后果严重的重要原因之一就是其检测监控技术的落后。

目前，市场上用于危险化学品气体监测的产品普遍为传统的电化学传感器。其工作原理是通过催化燃烧式和热导式气敏元件将待测气体的浓度值转换成电压信号送入传感器中进行放大处理。传感器中的单片机控制单元将接收到的电信号处理转换，最终输出显示数据和各种不同制式的信号，并对采集数据分析判断后输出报警信号，驱动后发出声光报警。电化学传感器具有测量范围小，灵敏度差、使用寿命短，存在零点漂移和灵敏度漂移，需要频繁维护，成本高等问题。同时电化学传感器需要电源供电，在危险化学品气体范围内，电流的存在会形成爆炸隐患，并且在电化学传感器工作区域如果发生事故导致电源断电，电化学传感器将无法正常工作，这将对之后的事故处理造成极大影响。

为了克服上述气体监测设备普遍存在的需要电源供电、测量范围小，灵敏度差、使用寿命短，存在零点漂移和灵敏度漂移，需要频繁维护，成本高等问题，目前学术界提出了采用可调谐半导体激光吸收光谱（TDLAS）技术，光感终端通过光纤将气体浓度信号传输至系统监控设备，从而实现气体浓度的监测的技术方案。TDLAS技术以可调谐半导体激光器作为光源，具有很高的光谱分辨率和可调谐性，有益效果如下：实现了工作时无需电源供电；在不能使用电力的特殊环境下可正常进行监测。如遇事故发生，事故现场断电，可为后续应急救援提供持续实时监测；不存在传统气体监测设备“中毒”失效的情况、高浓度气体冲击与零点漂移等问题，稳定性好，降低监测数据的误报和漏报；在监测一种气体时不受空气中其他气体干扰和温度、水汽、粉尘等环境因素影响；在不失灵敏度的情况下，反应速度可以达到毫秒级(ms)。可以做到实时监测气体浓度的快速变化情况。监测范围广，可实现8至125个监测点同时监测；使用寿命在5 年以上，远高于传统气体监测设备（电化学传感器）1 年使用寿命。

尽管TDLAS技术的运用为我国的检测监控技术的整体提高提供了新的方向与思路，但其目前仍处于实验理论验证与工业推广的阶段，对复杂工作环境的适应能力相对较差——导致采用TDLAS技术的气体检测设备无法大规模工业化实施的首要原因之一是：现有的TDLAS气体检测设备都是在底面使用的，其用来探测气体浓度的终端多是放在高精度的光学工作台上或厂区专门安置的检测环境箱内进行检测的。在实验室或技术演示时，准备配置一个高精度的光学平台，将探测气体浓度的终端与进行气体分析的仪器之间拖线连接是毫无问题的。而市场上迫切需要气体高精度检测的诸如采矿业等复杂作业环境中，上述设备配置模式是难以实现的，不但急需能够高精度检测的、采用TDLAS技术的设备，更要求该采用TDLAS技术的设备具备设备体积小、能够安置在井下狭窄隧道环境，且结构紧凑、结实，防尘防潮，符合井下通风要求。

发明内容

针对TDLAS技术的使用环境苛刻，缺少适用于矿山、井下等需要防尘、防潮与通风要求的光感终端的不足，本发明提供一种光感终端，能够使得运用TDLAS技术的设备的气体采样端能够在矿山、井下等环境工作，其具体结构如下：

光感终端，包括把手1和箱体2，所述箱体2为中空的矩形块；在箱体2的顶部设有把手1；在箱体2的侧壁上开有光纤入孔14；在箱体2内水平设有隔离板6，由隔离板6将箱体2分成相互独立的上腔室与下腔室；在隔离板6上开有一个隔离板通风孔13，在隔离板通风孔13右侧的隔离板6上开有两个隔离板光纤通孔；在靠近隔离板光纤通孔处的隔离板6底部设有一块绝缘板12；在每个隔离板光纤通孔内均设有一个光纤适配器7，光纤适配器7的管身与绝缘板12固定连接；即通过绝缘板12将光纤适配器7固定在隔离板光纤通孔内，光纤适配器7不与隔离板6接触；

在箱体2的上腔室内设有上腔室安装板3；上腔室安装板3，为由相互垂直的长板和短板构成的“L”形结构件；上腔室安装板3长板的背面与箱体2上腔室的底部固定连接，上腔室安装板3长板的正面固定连有两个光纤卡扣15，在上腔室安装板3短板上固定连接有两个备用光纤适配器21；

在箱体2上腔室的侧壁上开有箱体通风孔；在箱体通风孔内配有上侧通风板5；所述上侧通风板5为设有水平缝隙的薄板；