[实用新型]双光源红外气体传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及气体检测，特别涉及气体的双光源光电传感器。

背景技术

在石油和天然气的开采、储运、加工和销售的过程中，容易产生爆炸性的碳氢类气体，最常见的是甲烷、丙烷和乙炔。为了保障作业人员的生命安全和企业的财产安全，通常在这些场所会设置大量的气体探测器。这些气体探测器能在周围环境中的可燃性气体浓度达到爆炸下限之前发出警报，提醒现场作业人员及时采取措施以规避事故发生。

目前，最常见的可燃气体探测技术有催化燃烧传感器、半导体传感器和红外传感器。其中，因催化燃烧传感器具有量程宽、可检测的气体种类多的优点，其市场占有率最高，但催化燃烧传感器在有硫化物和硅化物存在时容易“中毒”，而在石油和天然气开采中，H₂S是最常见的伴生气体，因此催化燃烧传感器在该行业应用时容易产生误报；半导体气体传感器也可以探测各种碳氢类气体，并且具有价格低廉、检测灵敏度高的优点，然而半导体传感器对空气中的水分等常规组分都有响应；基于红外吸收光谱原理的红外气体传感器具有非接触、响应快、选择性好的优点，是目前最适合在石油和天然气行业应用的气体传感器。

然而这些红外气体传感器都需要频繁维护，常规的维护项目包括定期调零和标定、清洁以及更换易损部件。红外气体传感器的关键部件包括红外光源、气室和红外探测器。其中的红外光源一般是由钨丝通电加热到300℃时，产生红外辐射光谱。红外光源的制造商声称灯丝的工作寿命长达20000小时以上，但是一般用于工业现场的红外气体探测器常常工作在高温、高湿和腐蚀性环境下，一个灯丝的实际使用寿命仅有1年左右。当灯丝老化失效后，灯丝的更换只能由厂商的专业人员操作，专业人员要将红外气体传感器拆下移到安全区域，然后在安全区域要完成灯丝更换、上电预热、调零标定、温度补偿和老化等一系列复杂操作，更换周期需要数天，严重影响了企业的正常生产活动。

实用新型内容

为了解决上述现有技术方案中的不足，本实用新型提供了一种工作周期长、维护工作量小、自动化的双光源红外气体传感器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种双光源红外气体传感器，所述气体传感器包括第一光源、气体室、第一探测器；所述气体传感器进一步包括：

第二光源，所述第二光源设置在所述第一探测器的一侧；

第二探测器，所述第二探测器设置在第一探测器的一侧，第一探测器和第二探测器检测不同波长光的光强；

光阑，所述第一探测器和第二探测器设置在所述光阑内；

计算模块，所述计算模块用于根据第二探测器输出的信号得到第一光源的信号幅度衰减率，并传送到判断模块；

判断模块，所述判断模块用于判断所述信号幅度衰减率是否达到阈值，在达到阈值时向切换模块发出切换信号；

切换模块，所述切换模块用于根据切换信号关闭第一光源，并开启第二光源。

根据上述的气体传感器，优选地，所述第一探测器和第二探测器的对称点同于第一光源和第二光源的对称点。

根据上述的气体传感器，优选地，所述第一光源、第一探测器、第二探测器、第二光源共线。

根据上述的气体传感器，优选地，所述第一探测器用于检测3.3微米波长的光，所述第二探测器用于检测3.9微米波长的光。

根据上述的气体传感器，优选地，所述第一探测器和第二探测器为一个探测器的两部分，在该两个部分上具有滤光片。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果为：

1、在最大程度地发挥了第一光源的效能后切换到第二光源，使红外气体传感器的使用寿命延长至少1倍；

2、通过独特的光路设计和气体室结构设计，使得第二光源在自动替换第一光源后，无需重新调零标定，减小了维护的工作量。

附图说明

参照附图，本实用新型的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本实用新型的技术方案，而并非意在对本实用新型的保护范围构成限制。图中：

图1是根据本实用新型实施例1的气体传感器的结构简图；

图2是根据本实用新型实施例1的气体传感器中器件的安装简图。

具体实施方式