[发明专利]一种采用空间反射结构的光纤传输式长光程激光气体传感器

说明书

本发明公开了一种采用空间反射结构的光纤传输式长光程激光气体传感器，包括传感器壳体，安装在壳体内部的传感器芯体，及安装在芯体两端的一对橡胶固定垫以及套装在芯体上的防尘防潮网；在所述传感器芯体内安装有激光发射、接收头、采用空间反射结构的反射棱镜组及薄膜遮光片。本发明所述采用空间反射结构的光纤传输式长光程激光气体传感器，采用空间反射结构，可以克服现有技术中光程短、耦合状态易受振动影响和灵敏度低、体积大等缺陷，可真正用于实际应用。本发明所述采用空间反射结构的光纤传输式长光程激光气体传感器通过光纤与检测仪主机相联，光纤长度可达4KM，是一款绝对本质安全型的气体传感器。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，具体地，涉及一种采用空间反射结构的光纤传输式长光程激光气体传感器。

背景技术

气体传感器是一种将某种气体体积分数转化成对应电信号的转换器，可以将气体的成份、浓度等信息转换成可以被人员、仪器仪表、计算机等利用的信息。探测头通过气体传感器对气体样品进行调理，通常包括滤除杂质和干扰气体、干燥或制冷处理仪表显示部分。

气体传感器包括：半导体气体传感器、电化学气体传感器、催化燃烧式气体传感器、热导式气体传感器、红外线气体传感器等。

但是，现有传感器，没有一款可满足绝对本质安全需求，光纤传输式光谱吸收型传感器介绍文章很多，却没有一款可实际应用的产品（包括怀特腔（专利产品）），红外线式传感器也有用光纤传输的，但由于其光程太小及其所采用的检测技术无法达到高灵敏度和高精度要求，因此需我们自主研制。

我们所涉项目，需要高精度高灵敏度气体检测，同时安全性又要求极高。经调研分析后，我们采用激光光谱分析法进行气体检测并采用光纤传输式传感器，检则仪与传感器探头分离，使用光纤联接检测仪与传感器探头，满足绝对本质安全需求，由于检测灵敏度与检测光程相关，因此传感器探头必须有足够长的光程，同时体积不能大，重量也需轻。因此研制一款采用空间反射结构的光纤传输式长光程激光气体传感器是项目的关键。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在光程短、耦合状态易受振动影响和适用范围小等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有技术中没有此类传感器、而实际应用中需要设计此类传感器的问题，提出一种采用空间反射结构的光纤传输式长光程激光气体传感器，采用空间反射结构，以实现光程长、耦合状态不易受振动影响、体积小、重量轻的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种采用空间反射结构的光纤传输式长光程激光气体传感器，包括传感器壳体，安装在所述传感器壳体内部的传感器芯体，安装在所述传感器芯体两端的一对橡胶固定垫，以及套装在芯体上的防尘防潮网；安装在所述传感器芯体中的激光发射、接收头、采用空间反射结构的反射棱镜组（如反射棱镜）、塑料支架（即激光发射、接收头反射棱镜组支架）、薄膜垫片、橡胶垫、金属封板（即金属固定板）、芯体主构件支架；

安装时，通过在所述传感器芯体两端安装一对橡胶固定垫后，再将安装有一对橡胶固定垫的传感器芯体安装在传感器壳体内。

进一步地，以上所述的采用空间反射结构的光纤传输式长光程激光气体传感器，还包括安装在所述传感器壳体内的防尘防潮滤网。

进一步地，所述防尘防潮滤网是套装在传感器芯体支架上的双层柔性材料网，双层柔性材料网中间含有防潮材料，在整体传感器结构中是套装在传感器芯体两端一对橡胶垫之间的位置。只需套装无其它安装需求，维护更换非常方便。

进一步地，所述传感器芯体，包括芯体主构件支架，还包括反射棱镜与激光发射、接收头，用于固定所述反射棱镜与激光发射、接收头的支架、金属固定板、橡胶垫，以及安装在所述反射棱镜与芯体主构件之间的薄膜垫片；