[发明专利]一种基于TDLAS技术的CO分析仪

说明书

本发明公开了一种基于TDLAS技术的CO分析仪，包括微处理芯片、信号发生电路、DA模块、激光驱动模块、激光二极管、激光分束器、测试气室、光电检测头、AD模块、锁相放大器。微处理芯片分别与DA模块电连接，DA模块、激光驱动模块、激光二极管和激光分束器分别依次连接。激光分束器分两束输出，一束通过测试气室的气腔检测气体浓度，另一束则作为参考光束。两束光分别经过光电检测，再依次经过AD模块、锁相放大器，最后经过微处理芯片得到所测气体浓度。本发明结构简单，产品寿命时间长，对气体的检测精度高，可远程操控移动，提高了电网工作人员在检测工作上的效率，有效保障了现场工作人员的生命安全。

技术领域

本发明涉及TDLAS技术领域，更具体地，涉及一种基于TDLAS技术的CO分析仪。

背景技术

吸收光谱理论是现代兴起的一种探测技术，可以运用于气体分子的运动状态分析以及气体种类鉴别和含量确定。TDLAS （可调谐半导体激光吸收光谱）气体检测理论主要是基于气体吸收光谱理论，通过气体的吸收光谱来推断被测气体的浓度，同时在激光器驱动部分使用可调谐半导体激光器的波长调制技术，结合在接收端使用的锁相放大二次谐波提取技术，实现高精度检测气体浓度。

在电网运行和维护中工作人员不可避免遇到各类不同的气体，这些气体有些是无害的如CO₂，H₂，SF₆等，而有些是有害的如CO，SO₂，乙炔等烃类气体，这些气体有些是设备正常运行时所产生的，有些气体则是发生了异常状况才会产生。因此能够对各类气体进行监测，并且通过研制不同的气体分析装置将有助于工作人员对设备运行状况进行分析，还可通过对所处环境气体成分的分析来保护人身安全。采用 TDLAS技术对气体进行分析，当特定波长的激光通过所测气体气室（气体腔）时，气体将对激光进行吸收，而通过的路径越长，气体对激光吸收的程度不同，因此针对具体气体设置气室可以直接决定气体吸收激光的路径，从而为后续气体浓度的检测提供必要的条件。因此，一个简易的无机气体简易分析仪是十分有益的。

发明内容

本发明克服了上述现有的电网检测气体的缺陷，提供了一种新的基于TDLAS技术的CO分析仪，本发明结构简单，产品寿命时间长，检测精度高，可远程操控移动，有效保障了现场工作人员的生命安全。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于TDLAS技术的CO分析仪，包括微处理芯片、信号发生电路、激光驱动模块、激光发生器、激光分束器、测试气室、第一光电检测头、第二光电检测头、第一AD模块、第二AD模块、2个锁相放大器，其中，

所述的2个锁相放大器定义为第一锁相放大器和第二锁相放大器；

所述的微处理芯片的第一输出端与信号发生电路的输入端电连接；

所述的信号发生电路的第一输出端与激光驱动模块的输入端电连接；

所述的信号发生电路的第二输出端与激光驱动模块的输入端电连接；

所述的激光驱动模块的输出端与激光发生器的输入端电连接；

所述的激光发生器用于产生气体光谱；

所述的激光发生器的输出端与激光分束器的光输入端电连接；

所述的激光分束器的第一光输出端设置在测试气室的光输入端上；

所述的激光分束器的第二光输出端与第二光电检测头的光输入端光连接；

所述的第一光电检测头的光输入端设置在测试气室的光输出端上；

所述的第一光电检测头的输出端与第一AD模块的输入端电连接；

所述的第二光电检测头的输出端与第二AD模块的输入端电连接；