[发明专利]一种高精度的多通道可燃气体探测器

说明书

本发明公开一种高精度的多通道可燃气体探测器，包括红外发射管、气体吸收光腔、光电转换电路、运算放大电路、信号采集电路；红外发射管发出红外光，通过气体吸收光腔，红外光对相应的可燃气体具有吸收作用，通过气体吸收光腔后，利用两个分光镜将光束分为三束光，分为两个通道对不同的可燃气体通过光电转换电路进行光电转换，两个通道使用一个参考光路消除光源抖动和灰尘干扰，产生的电信号经过运放放大之后传输给信号采集电路，单片机对采集的数据与浓度阈值进行比较触发报警信号。为可燃气体探测器提供了一种高精度的多通道可燃气体探测的方案，该可燃气体探测器无需预热，不易中毒，可同时检测混合可燃气体成分的浓度。

技术领域

本发明涉及可燃气体探测器领域，该探测器是利用不同气体对红外辐射有着不同的吸收光谱，吸收强度与气体浓度相关来检测混合气体浓度的，具体是一种高精度的多通道可燃气体探测器。

背景技术

近年来，人们对家庭燃气安全和环境污染日益重视，单一的气体探测器已经不足以满足各种场所的需求。目前大多数可燃气体探测器采用气体传感器的模式较多，此种方式功能单一，只能测量一种可燃气体，无法满足测量多种对人体有害的气体。使用气体传感器的探测器在使用前需要预热，标准要求探测器在恢复供电的5min之内发出报警信号，预热时间过长不能够实时检测可燃气体浓度，导致危险的发生。此外目前使用的可燃气体探测器抗中毒性能不是很好，探测器在可燃气体浓度为1％LEL和六甲基硅醚蒸汽浓度为(10±3)×10^-6(体积分数)的混合气体环境中工作40min，期间探测器不应发出报警信号和故障信号。其他气体对探测器的干扰容易造成探测器工作不准确，这些众多因素就导致了可燃气体探测器测量精度低，易损坏。而使用红外吸收的方法可以有效避免传感器因其他因素造成的干扰。

发明内容

为解决现有可燃气体探测器需要预热，测量功能单一，并且易受到其他气体干扰的问题。本发明目的在于提供一种利用不同气体对红外辐射有着不同吸收强度，同时测量甲烷、一氧化碳等多种气体的可燃气体探测器，该探测器采用滤波片过滤的方式排除了其他气体的干扰，同时采用双光路的方法减少了光源抖动和探测器受灰尘等因素的干扰造成测量误差，增加了测量的精度。

本发明解决问题采用的技术方案为：

一种高精度的多通道可燃气体探测器，包括红外发射管、气体吸收光腔、光电转换电路、运算放大电路、信号采集电路；

红外发射管发出红外光，通过气体吸收光腔，红外光对相应的可燃气体具有吸收作用，通过气体吸收光腔后，利用两个分光镜将光束分为三束光，分为两个通道对不同的可燃气体通过光电转换电路进行光电转换，两个通道使用一个参考光路消除光源抖动和灰尘干扰，产生的电信号经过运放放大之后传输给信号采集电路，单片机对采集的数据与浓度阈值进行比较触发报警信号。

本发明的进一步技术：

优选的通过按键设置报警阈值和通道是否判断气体的浓度，参考光路产生的电信号同时用于检测接收的光强是否发生变化，当接收的光强过低时会影响测试精度，对光源的驱动的PWM波进行调整。

优选的，所述气体吸收光腔为圆柱形结构，圆柱侧壁设有入射光源，圆柱内壁设置有三块反光镜，红外光穿过装有三块反光镜的光腔，调整入射光源的角度从底部斜向上射入光腔内，在三块反光镜的中心中进行多次反射，最终从光腔顶部斜向上射出。

优选的，所述三块反光镜成正三角形布局。

本发明的有益效果在于：

为可燃气体探测器提供了一种高精度的多通道可燃气体探测的方案，该可燃气体探测器无需预热，不易中毒，可同时检测混合可燃气体成分的浓度。

附图说明

图1是本发明原理图；

图2是气体吸收光腔结构图。

具体实施方式