[发明专利]定形机尾气湿度检测装置及方法

说明书

本发明涉及一种定形机尾气湿度检测装置及方法，所述装置包括激光驱动组件、激光器、激光分束器、待测气体气室、第一光电传感器、第二光电传感器、第一前置放大电路、第一带通滤波电路、第二前置放大电路、第二带通滤波电路和上位机。本发明与二氧化锆化学法测量相比，可以不受化学反应的环境影响同时也不会受到化学反应，对反应物消耗的影响，需要每三年更换二氧化锆传感器探头，具有灵敏度高、选择性好、响应速度快等优点，可以实现更高精度的测量。

技术领域

本发明涉及气体检测及防止定形机参数检测领域，更具体地涉及一种基于TDLAS(激光可调谐二极管吸收光谱)技术的纺织定形机尾气湿度检测装置及方法。

背景技术

纺织定形机尾气湿度是控制定形机转速的一种重要参数，对纺织工业能源节省具有重大的意义。目前纺织定形机湿度检测主要采用二氧化锆传感器与氧原子进行反应检测出待测气体中氧原子的浓度，进而计算出水蒸气的浓度。

但是通过氧原子检测由于工期中存在氧气，因此通过二氧化锆检测水蒸气浓度存在较大的误差，同时二氧化锆传感器是根据化学反应进而测出水气浓度，所以在工作过程中会对二氧化锆产生损耗，因此在工业实际中一般每三年需要更换一次检测传感探头，增大了实时在线检测的成本，并且检测精度较低。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中检测精度较低和检测传感探头需要定期更换的问题，提供一种基于TDLAS技术的定形机尾气湿度检测装置及方法。

为了实现上述目的，本发明具有如下构成：

本发明提供了一种定形机尾气湿度检测装置，所述装置包括激光驱动组件、激光器、激光分束器、待测气体气室、第一光电传感器、第二光电传感器、第一前置放大电路、第一带通滤波电路、第二前置放大电路、第二带通滤波电路和上位机；

所述激光驱动组件用于驱动所述激光器，所述激光器发出的激光经所述激光分束器后分为第一束激光和第二束激光，所述第一束激光经标准空气后进入所述第一光电传感器，所述第二束激光经所述待测气体气室后进入所述第二光电传感器，所述第一光电传感器的输出端经所述第一前置放大电路和第一带通滤波电路与所述上位机相连接，所述第二光电传感器的输出端经所述第二前置放大电路和第二带通滤波电路与所述上位机相连接。

可选地，所述激光驱动组件包括锯齿波发生器、二次谐波信号发生器、信号叠加电路和激光驱动器，所述锯齿波发生器和所述二次谐波信号发生器的发出信号经所述信号叠加电路后进入所述激光驱动器，所述激光驱动器驱动所述激光器。

可选地，锯齿波发生器的输入端和二次谐波信号发生器的输入端分别与所述上位机相连接。

可选地，所述激光器为DFB激光器。

可选地，所述激光器中设置有温度检测补偿模块和温度传感器。

可选地，所述第一束激光经标准空气后经第一傅里叶透镜进入所述第一光电传感器，所述第二束激光经所述待测气体气室后经第二傅里叶透镜进入所述第二光电传感器。

可选地，所述激光器和所述激光分束器之间、所述激光分束器和所述待测气体气室之间、所述激光分束器和所述第一傅里叶透镜之间分别设置有激光准直器。

可选地，所述第一傅里叶透镜、所述第一光电传感器以及所述第一傅里叶透镜所述激光分束器之间的激光准直器的中心对准同一水平线，第一束激光垂直穿设标准空气，所述第二傅里叶透镜、所述第二光电传感器以及所述待测气体气室和所述激光分束器之间的激光准直器的中心对准同一水平线，所述第二束激光垂直穿设所述待测气体气室。

本发明实施例还提供一种定型机尾气湿度检测方法，采用所述的定型机尾气湿度检测装置，所述方法包括如下步骤：

激光驱动组件驱动激光器发射激光；

所述激光经所述激光分束器后分为第一束激光和第二束激光；