[发明专利]一种天然气泄漏检测方法及装置

权利要求书

1.一种天然气泄漏检测装置，其特征在于，所述装置包括进样装置、激光发生装置、光束整形及隔离装置、激光衰荡检测装置、数据处理及控制装置，其中：

所述进样装置连接至所述激光衰荡检测装置，用于将待测气体引入到所述激光衰荡检测装置内；

所述激光发生装置的出光口连接至所述光束整形及隔离装置，该激光发生装置产生的光束经过所述光束整形及隔离装置处理后输入至所述激光衰荡检测装置中；

所述激光衰荡检测装置的输出端连接于所述数据处理及控制装置，输入至所述激光衰荡检测装置中的光束经衰荡腔处理后传输至所述数据处理及控制装置；

所述数据处理及控制装置分别采集所述光束整形及隔离装置处理后的原始光束数据和所述激光衰荡检测装置处理后的衰荡光束数据，并通过检测光束的衰荡时间来获得所述待测气体的浓度。

2.根据权利要求1所述天然气泄漏检测装置，其特征在于，所述装置还包括气候条件检测装置和定位装置，其中：

所述气候条件检测装置连接于所述数据处理及控制装置，用于在所述数据处理及控制装置对光束数据进行检查分析时，提供检测点的风速、风向、海拔高度、温湿度数据，为气体扩散模型的建立提供数据支持；

所述定位装置连接于所述数据处理及控制装置，用于获取检测点的经纬度信息，并结合所建立的气体扩散模型获取发生泄漏时泄漏点的具体地理方位信息。

3.根据权利要求1所述天然气泄漏检测装置，其特征在于，所述进样装置具体包括过滤器、干燥器和气体循环装置，其中：

所述过滤器用于过滤待测气体中的颗粒物，防止附着在衰荡腔内，对检测结果产生影响；

所述干燥器用于吸收待测气体中的水蒸气，防止冷凝在衰荡腔内，对检测结果产生影响，也用于对腔体进行加热，防止气体冷凝；

所述气体循环装置用于待测气体的循环采样。

4.根据权利要求1所述天然气泄漏检测装置，其特征在于，所述激光发生装置具体包括半导体可调谐激光组、激光驱动单元、温度控制单元和合束单元，其中：

所述半导体可调谐激光组包含一种以上的半导体可调谐激光器，当需要探测多种可溶性气体时，根据不同气体的吸收谱线选择相应的半导体可调谐激光器；

所述激光驱动单元用于对所述半导体可调谐激光组进行驱动控制；

所述温度控制单元用于对所述半导体可调谐激光组进行温度控制，从而控制输出波长；

所述合束单元用于当所述半导体可调谐激光组中包含超过一个以上的激光器时进行合束输出；当仅探测某一种气体时，则不需要利用合束单元。

5.根据权利要求1所述天然气泄漏检测装置，其特征在于，所述光束整形及隔离装置具体包含光束整形单元、光束隔离单元和分光检测单元，其中：

所述光束整形单元用于对所述激光发生装置中的半导体可调谐激光组输出的光束进行准直；

所述光束隔离单元用于防止反射光对半导体可调谐激光组和杂散光的影响；

所述分光检测单元用于由至少一面分光镜分出部分光进行同步检测，或者根据分光比进行功率检测。

6.根据权利要求1所述天然气泄漏检测装置，其特征在于，所述激光衰荡检测装置具体包含衰荡腔体单元、模式匹配单元、监测和温控单元，其中：

所述衰荡腔体单元由用于密封的腔体结构和用于反射光的多块光学反射组件组成，入射光束在多个光学反射组件之间多程反射，从而增加有效吸收光程，提高检测精度；

所述模式匹配单元用于将入射光束与所述衰荡腔体单元通过至少一片透镜进行模式匹配，以提高检测精度；

所述监测和温控单元用于检测所述衰荡腔体单元中气体的压力，并控制所述衰荡腔体单元的温度。

7.根据权利要求1所述天然气泄漏检测装置，其特征在于，所述装置还包括压力控制装置，所述压力控制装置设置于所述进样装置和激光衰荡检测装置之间，用于通过气体压力泵和阀体的通断控制，控制所述激光衰荡检测装置中衰荡腔体单元内的压力，使其稳定于一个固定的范围。