[发明专利]多种气体检测仪在审

专利信息
申请号: 201910216056.3 申请日: 2019-03-20
公开(公告)号: CN109839363A 公开(公告)日: 2019-06-04
发明(设计)人: 施安存;钱利滨;王永杰;李芳 申请(专利权)人: 中国科学院半导体研究所
主分类号: G01N21/3504 分类号: G01N21/3504;G01N21/01
代理公司: 中科专利商标代理有限责任公司 11021 代理人: 张宇园
地址: 100083 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 滤光片 检测 气体检测仪 气体分子 滤光片盘 探测器 等间距分布 宽光谱光源 特征吸收峰 信号处理 波段 滤光 吸收
【说明书】:

发明公开了一种多种气体检测仪,包括:滤光片盘,该滤光片盘上设置有等间距分布的偶数块滤光片,该滤光片中相邻的两块滤光片为一滤光片对,该各个滤光片对分别用于检测不同的气体分子,每个滤光片对包括:一第一滤光片,对应待检测气体分子的特征吸收峰;和一第二滤光片,对应不被所述待检测气体分子吸收的波段。本发明的优点在于:多种气体检测仪由单个宽光谱光源和单个对应的探测器组成,单一的探测器更能使系统接近于理想的差分信号处理模型,有利于检测精度的提高。特别适用于对检测精度高且需要检测多种气体浓度的场合。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域,尤其涉及一种多种气体检测仪,特别地涉及一种非分光红外多种气体检测仪。

背景技术

气体检测仪是一种气体泄露浓度检测的仪器仪表工具,主要是指便携式/手持式气体检测仪。主要利用气体传感器来检测环境中存在的气体种类,气体传感器是用来检测气体的成份和含量的传感器。一般认为,气体传感器的定义是以检测目标为分类基础的,也就是说,凡是用于检测气体成份和浓度的传感器都称作气体传感器,不管它是用物理方法,还是用化学方法。

传统的气体检测仪存在多方面缺陷,其一,基于化学院里的气体检测仪在使用一定时间后出现中毒情况,导致传感器寿命短;其二,基于白炽灯或其他光源的气体检测仪则存在功耗高、寿命短缺点,不利于手持式使用;其三,传统气体检测仪只能检测单一气体,在需要检测多种气体时需要使用多个仪器,比较浪费和繁琐。

基于非分光红外技术的气体传感器,其具有本身安全、高精度和长寿命的特点。其工作原理是:扩散进入气室的气体会吸收光源发出的光,气体浓度与吸收光能量的关系服从朗伯比尔定律,因此可以从探测器探测到的光的能量的衰减量来确定气体浓度的多少。由于不同的气体分子具有不同的特征吸收峰,因此有选择让探测器结构不同的波长范围来确定检测哪一种气体。此外,多种气体检测仪相比于单一气体检测仪,可以降低成本。

发明内容

有鉴于此,本发明所要解决的技术问题是提供一种用于多种有害危险气体检测的多种气体检测仪,用以提高检测仪寿命、提高精度和降低成本;

本发明的另一个进一步的目的是要对检测到的数据进行记录,并在检测值超过某一值时触发报警,以便于查阅和进行提示。

为了实现上述目的,本发明提供了一种多种气体检测仪,包括:

滤光片盘,该滤光片盘上设置有等间距分布的偶数块滤光片,该滤光片中相邻的两块滤光片为一滤光片对,该各个滤光片对分别用于检测不同的气体分子,每个滤光片对包括:

一第一滤光片,对应待检测气体分子的特征吸收峰;

和一第二滤光片,对应不被待检测气体分子吸收的波段。

其中,各个滤光片具有不同的带宽。

进一步的,该多种气体检测仪还包括:

底座;

光发射部件,设置于底座上,包括发射光线的光源;

进一步的,该光源为红外光源,该红外光源的发射光谱范围涵盖所有滤光片窗口;

光接收部件,内置有探测器,实现对接收到的光信号的信号调节及数字读出,设置于底座上;

聚光结构,内置反光碗,实现光源发出的光束的聚焦,设置于光发射部件和光接收部件之间;

上述滤光片盘,设置于聚光结构与光接收部件之间,该滤光片盘上的各个滤光片对实现对来自聚光结构的光束的分析处理,该分析处理的光束信息传递至该光接收部件的探测器;

微型电机,固定滤光片盘并控制其旋转,设置于底座上。

其中,光发射部件、聚光结构、滤光片盘上的滤光片和光接收部件中的探测器的中心在同一直线上。

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