[发明专利]一种气体监控装置、系统和方法，以及橱柜

权利要求书

1.一种气体监控装置，其特征在于，包括：管状外壳，贴合设置于所述管状外壳内一端的光传输模块，贴合设置于所述管状外壳内另一端的气体检测模块，所述光传输模块的第一端面、所述气体检测模块中与所述第一端面接近的第二端面和所述管状外壳的密封结构形成腔体；

所述光传输模块，被配置为通过所述第一端面，向所述腔体输入入射光；

所述气体检测模块，被配置为根据待检测气体的浓度，调整所述第二端面与所述第一端面的距离；

所述气体检测模块被配置为在检测出所述待检测气体的浓度增加时，将所述第二端面向接近所述第一端面的位置移动，在检测出所述待检测气体的浓度减少时，将所述第二端面向远离所述第一端面的位置移动。

2.根据权利要求1所述的气体监控装置，其特征在于，所述气体检测模块包括：贴合设置于所述管状外壳远离所述光传输模块一侧的气敏膜层，贴合设置于所述管状外壳内用于形成所述第二端面的反射膜，所述气敏膜层、所述反射膜和所述管状外壳形成与所述密封结构共用所述第二端面的中空结构，所述中空结构内填充有压缩气体；

所述气敏膜层，被配置为吸附所述待检测气体；

所述反射膜，被配置为根据所述气敏膜层所吸附气体的质量，带动所述第二端面向所述第一端面移动。

3.根据权利要求1所述的气体监控装置，其特征在于，所述光传输模块包括贴合设置于所述管状外壳内壁的传感光纤，所述传感光纤包括纤芯和用于包裹所述纤芯的光纤管；

所述传感光纤，被配置为将进入所述纤芯的入射光输入到所述腔体中。

4.根据权利要求2所述的气体监控装置，其特征在于，所述气敏膜层的材料包括：复合高分子气敏材料和共轭高分子气敏材料中的一项或多项。

5.根据权利要求2所述的气体监控装置，其特征在于，所述反射膜的材料为：氧化钛或氧化硅。

6.根据权利要求2所述的气体监控装置，其特征在于，所述气体检测模块在检测出所述待检测气体的浓度发生变化时，将所述第二端面向接近所述第一端面移动的距离为k*A，所述气体监控装置的灵敏度为：

其中，Δφ'为因所述第二端面移动k*A对经所述腔体出射的第一光和第二光所产生的附加相位差，k为所述第二端面移动k*A后所述中空结构内压缩气体的振幅因子，A为所述第二端面移动k*A后所述中空结构内压缩气体的振幅，n₂为所述腔体内介质的折射率，λ为所述入射光的波长，θ为光线在所述腔体内传输时与所述第一端面的法向量形成的夹角，π为圆周率。

7.一种气体监控系统，其特征在于，包括：光源装置，如权利要求1～6中任一项所述的气体监控装置，以及接收装置和处理装置；

其中，所述光源装置与所述气体监控装置的光传输模块相连接，被配置为通过所述光传输模块向腔体输入入射光；

所述接收装置与所述气体监控装置的光传输模块相连接，被配置为接收所述入射光经过所述腔体后出射的第一光和第二光，并将接收的光信号传输给所述处理装置；

所述处理装置与所述接收装置相连接，被配置为根据所述第一光和所述第二光的相位差判断待检测气体的浓度是否大于安全阈值。

8.根据权利要求7所述的气体监控系统，其特征在于，还包括以下一项或多项：

连接于所述光源装置与所述气体监控装置之间的隔离装置，被配置为对所述光源装置出射的入射光进行单向传播；

将所述光源装置和所述接收装置并行连接到所述气体监控装置上的分束装置，被配置为对所述光源装置向所述气体监控装置输入的入射光和经过所述气体监控装置后出射的光线进行分束处理；

与所述处理装置相连接的预警装置，被配置为在所述处理装置判断出所述待检测气体的浓度大于所述安全阈值时，发出报警信号。