[发明专利]室内气体的检测装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及光电分析，尤其涉及室内检测装置及方法。

背景技术

目前，甲烷遥测仪在天然气泄漏检测中得到了广泛应用，遥测仪采用的基本原理为：通过接收、分析待测区域内气体吸收后的且被墙面反射的光信号，从而获得光路径上的待测气体信息。为了定量表述待测区域内的甲烷的绝对浓度，需同时测量遥测仪到墙面的距离以及在此路径上的甲烷吸收信号。传统的测距光源采用可发射650nm光的激光器，探测器采用硅材料，而遥测仪的光源采用可发射1651nm光的激光器，探测器采用铟镓砷材料。该类型遥测仪具有诸多不足，如：

1.结构复杂，需要配备两套光学系统，分别用于测距及吸收信号，重达5公斤左右，如美国汉斯的遥测仪重达5.8公斤；

2.无法用于楼宇内各层室内气体的检测。对于具有窗户的室内遥测，现有技术无法确定玻璃窗到墙面的距离，也即无法获得室内的气体含量；

对于楼宇二层以上的室内气体的检测，现有遥测仪无能为力。

发明内容

为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种精度高、结构简单、低成本、应用领域广、功能强的室内气体的检测装置。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

室内气体的检测装置，所述室内气体的检测装置包括：

一个光源，仅有的一个光源用于发出脉冲光信号和测量光，所述测量光的波长覆盖室内待测气体的吸收谱线；

一个探测器，仅有的一个探测器用于将接收到的被室内不同反射物反射回来的脉冲光信号转换为第一组电信号、以及将接收到的经室内待测气体吸收后并被室内反射物反射回来的测量光转换为第二电信号，并传送到分析模块；

分析模块，所述分析模块根据所述探测器得到第一组电信号的时间差得出距离d；以及根据吸收光谱技术得出室内待测气体的含量C：

C=V2f2K·d·V1f·S(T)·B(P,T)-b0]]>

d为室内窗户到墙壁的距离；K为标定系数；b₀为零点系数；V_2f为气体吸收二次谐波信号的强度；V_1f为气体吸收一次谐波信号的强度；S(T)为吸收谱线的温度变化函数；B(P,T)为吸收谱线温度压力补偿关系函数。

根据上述的室内气体的检测装置，优选地，所述待测气体为甲烷。

根据上述的室内气体的检测装置，可选地，所述室内气体的检测装置进一步包括：

无人机，所述一个光源、探测器安装在所述无人机上。

根据上述的室内气体的检测装置，优选地，所述分析模块设置在监控室或监控车内；所述探测器通过无线方式将输出的电信号传送到所述分析模块。

根据上述的室内气体的检测装置，优选地，所述一个光源为激光器。

本发明的目的还在于提供了一种高精度、应用领域广、功能强大的室内气体的检测方法，该发明目的通过以下技术方案得以实现：

室内气体的检测方法，所述室内气体的检测方法包括以下步骤：

(A1)仅有的一个光源发出脉冲光信号，所述脉冲光信号分别被室内的窗户和墙壁反射，被仅有的一个探测器接收并转换为第一组电信号，并传送到分析模块；

所述一个光源发出的测量光射入室内，待测气体吸收后的测量光被所述墙壁反射，被所述一个探测器接收并转换为第二电信号，并传送到分析模块；