[发明专利]一种基于中红外可调谐激光器的甲醛检测装置及检测方法

权利要求书

1.一种基于中红外可调谐激光器的甲醛检测装置，其特征在于，包括：信号发生模块(1)、激光器驱动(2)、激光光源(3)、探测器(4)、锁相放大模块(5)、信号处理模块(6)和结果显示模块(7)，所述信号发生模块(1)、所述激光器驱动(2)和所述激光光源(3)依次电连接，所述探测器(4)与所述锁相放大模块(5)连接，所述信号处理模块(6)一端与所述锁相放大模块(5)连接，另一端与所述结果显示模块(7)连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于中红外可调谐激光器的甲醛检测装置，其特征在于，还包括会聚透镜(8)，所述会聚透镜(8)放置于所述探测器(4)之前。

3.根据权利要求2所述的一种基于中红外可调谐激光器的甲醛检测装置，其特征在于，所述探测器(4)的光敏元件底部添加有制冷片。

4.根据权利要求3所述的一种基于中红外可调谐激光器的甲醛检测装置，其特征在于，还包括旋转台(9)，所述旋转台(9)放置于所述甲醛检测装置检测装置的底部。

5.根据权利要求4所述的一种基于中红外可调谐激光器的甲醛检测装置，其特征在于，还包括结果发射模块(10)和手机客户端，所述结果发射模块(10)与所述信号处理模块(6)相连，所述结果发射模块(10)将所述信号处理模块(6)测得的甲醛浓度信息发送到手机客户端。

6.根据权利要求5所述的一种基于中红外可调谐激光器的甲醛检测装置，其特征在于，所述结果显示模块(7)与所述信号处理模块(6)相连，将测量的结果实时显示，并且设置有操作界面。

7.根据权利要求6所述的一种基于中红外可调谐激光器的甲醛检测装置，其特征在于，所述激光光源(3)采用中心波长为3.6μm的可调谐ICL激光器。

8.一种基于中红外可调谐激光器的甲醛检测装置的检测方法，其特征在于，包括：通过在控制系统产生的缓慢扫描信号上叠加快速调制信号加在激光器驱动上，激光器驱动通过改变ICL激光二极管的控制温度和注入电流实现激光输出频率和功率的调谐；调制光信号通过待测气体，出射光由对应的光电探测器接收就得到与光强相关的电压信号，将电压信号输入数字正交锁相放大器进行解调，然后提取二次谐波信号；最终根据得到的二次谐波信号幅值计算此时气体浓度值；然而TDLAS波长调制技术需要气体采集，使得探测范围有限；基于TDLAS波长调制-遥感探测技术在TDLAS波长调制技术的基础上结合光学遥感探测技术来实现开放光路探测，使得在整个测量过程不需要进行气体取样，激光器出射的激光通过室内墙壁反射回来由探测器接收到，通过分析接收到的信号最终得到甲醛浓度值。