[发明专利]一种基于光电探测器的光纤氢气检测装置

权利要求书

1.一种基于光电探测器的光纤氢气检测装置，其特征在于：它包括光源、光纤分路器、光环行器、光缆、氢气敏感传感探头、第一光电探测器、第二光电探测器和数据显示处理系统；其中，光源发出的光由光纤分路器分为2路，第一路光作为参考光经过第一光电探测器后输入至数据显示处理系统，第二路光作为传感光经过光环行器、光缆到达氢气敏感传感探头后返回再从光环行器经第二光电探测器输入至数据显示处理系统；所述的数据显示处理系统用于根据第一光电探测器和第二光电探测器传输的电流进行处理比较，采用电流比值法得到氢气浓度；

所述的光纤分路器将参考光和传感光的光强分光比设置在0.05～1之间；

所述的氢气敏感传感探头包括与所述的光缆连接的单模光纤，单模光纤的端部附有氢气敏感膜，单模光纤外套有多孔保护管，多孔保护管端部通过环氧树脂与单模光纤密封连接；

所述的氢气敏感膜为PTFE-Pt-Pd/Mg复合膜；

所述的PTFE-Pt-Pd/Mg复合膜通过以下方式沉积在单模光纤端部：采用磁控溅射方法在单模光纤端面沉积Pd/Mg膜，然后沉积Pt膜，最后溅射PTFE膜作为表面保护层；

其中：Pd/Mg膜中Pd和Mg元素的含量比在1～20之间；

所述的Pd/Mg膜的厚度5～100nm之间，Pt膜的厚度在1～10nm之间，PTFE膜厚度在5～200nm之间。

2.根据权利要求1所述的一种基于光电探测器的光纤氢气检测装置，其特征在于：所述的氢气敏感膜为PTFE-Pt-Pd-Hf复合膜，其中Pd的厚度在2～20nm之间，Hf的厚度在10～80nm之间。

3.根据权利要求1所述的一种基于光电探测器的光纤氢气检测装置，其特征在于：所述的光源为1550nmASE光源、可见光光源或可调激光光源，光源功率范围为1～20毫瓦。

4.根据权利要求1所述的一种基于光电探测器的光纤氢气检测装置，其特征在于：所述的第一光电探测器和第二光电探测器均为InGaSn光电探测器，线性工作区在0.5～10毫瓦之间。