[发明专利]应用于水稻田立体空间的甲烷浓度检测仪及检测方法

权利要求书

1.一种应用于水稻田立体空间的甲烷浓度检测仪，其特征在于，所述检测仪包括依次连接的微处理器、信号发生器、激光光源模块、分段式探测结构光纤模块、信号处理模块，且所述信号处理模块与所述微处理器连接，所述分段式探测结构光纤模块包括相互连接的单模光纤与空芯带隙型光子晶体光纤；

所述分段式探测结构光纤模块中，单模光纤与空芯带隙型光子晶体光纤的数量为至少一个，且所述单模光纤与空芯带隙型光子晶体光纤之间熔接连接；单模光纤-熔接-空芯带隙型光子晶体光纤的结构多次循环连接；

所述空芯带隙型光子晶体光纤内部设置有通气孔，外界气体以扩散形式进入所述空芯带隙型光子晶体光纤内部；

所述单模光纤与所述空芯带隙型光子晶体光纤连接的熔接处存在回波信号，所述回波信号的相位信息反映探测中的空间位置，幅值信息则反映甲烷气体的浓度信息。

2.如权利要求1所述的检测仪，其特征在于，所述通气孔的直径为10微米。

3.如权利要求1所述的检测仪，其特征在于，每段所述空芯带隙型光子晶体光纤中的通气孔数量为多个。

4.如权利要求1所述的检测仪，其特征在于，所述空芯带隙型光子晶体光纤的外层设置有防水透气材料。

5.如权利要求4所述的检测仪，其特征在于，所述防水透气材料为聚四氟乙烯材料。

6.如权利要求1所述的检测仪，其特征在于，所述检测仪还包括光纤分束器，所述光纤分束器与所述分段式探测结构光纤模块、信号处理模块分别连接。

7.如权利要求1所述的检测仪，其特征在于，所述激光光源模块为近红外分布反馈式激光器。

8.一种应用于权利要求1-7任意一项所述水稻田立体空间的甲烷浓度检测仪的检测方法，其特征在于，所述方法包括：

微处理器向信号发生器输出数字信号，通过所述信号发生器控制激光光源模块的激光输出信号；

所述激光输出信号传输至分段式探测结构光纤模块，并经过所述分段式探测结构光纤模块中单模光纤与空芯带隙型光子晶体光纤之间的熔接处产生回波信号；

所述回波信号经光电转换后变为电信号后，采用信号处理模块进行数据处理并反馈给所述微处理器，以进行甲烷浓度的检测；

所述分段式探测结构光纤模块中，单模光纤与空芯带隙型光子晶体光纤的数量为至少一个，且所述单模光纤与空芯带隙型光子晶体光纤之间熔接连接，单模光纤-熔接-空芯带隙型光子晶体光纤的结构多次循环连接；

所述空芯带隙型光子晶体光纤内部设置有通气孔，外界气体以扩散形式进入所述空芯带隙型光子晶体光纤内部；

所述回波信号的相位信息反映探测中的空间位置，幅值信息则反映甲烷气体的浓度信息。