[实用新型]具有湿度自动补偿功能的三通道红外探测器及其传感器

说明书

本实用新型涉及一种具有湿度自动补偿功能的三通道红外探测器，所述的三通道红外探测器具有待测气体检测通道、参比通道以及湿度补偿通道，所述的三通道红外探测器分别通过所述的待测气体检测通道、参比通道以及湿度补偿通道接收来自红外光源的红外光线，所述的湿度补偿通道基于红外吸收原理检测待测气体中的水蒸气浓度，以补偿待测气体检测通道中检测的气体浓度。本实用新型的具有湿度自动补偿功能的三通道红外探测器及其应用，采用的是红外技术(NDIR)检测水蒸气的浓度，抵消湿度对红外气体传感器的影响，实现自动补偿。

技术领域

本实用新型涉及红外气体传感器技术领域，涉及一种具有湿度自动补偿功能的三通道红外探测器及其应用。

背景技术

红外气体传感器是利用非色散红外吸收原理(NDIR，Non-Dispersive Infrared)制备的用于检测目标气体浓度的传感器，具有精度高、稳定性好、寿命长等优点，被广泛应用于航空航天、医疗、工业、农业、民用等领域。随着使用环境越来越复杂，对工业安全的重视度也越来越高，对传感器的性能提出了更高的要求。传感器除了基本性能需满足要求外，对温度、湿度特性也提出了新的标准。

湿度问题一直是NDIR传感器失效的主要原因之一，传统NDIR传感器采用集成湿度芯片来补偿湿度的影响，但随着长时间的使用，该方法无法完全补偿湿度对传感器的影响。

现有技术，专利“红外甲烷传感器及抗水汽的方法”(专利申请公布号“CN103105464A”)，专利“一种NDIR气体传感器系统及温湿度补偿方法”(专利申请公布号“CN110006837A”)，专利“一种红外CO₂气体传感器及气标定系统和温湿度补偿算法”(专利申请公布号“CN108982396A”)，均包含了NDIR气体传感器湿度补偿算法，这几种算法都采用了湿度传感器来检测环境中的湿度，从而对气体传感器读数进行补偿，但是采用湿度补偿算法计算过程复杂，效果不佳。

实用新型内容

本实用新型的主要目的就是针对以上存在的NDIR红外气体传感器在长期使用过程中受湿度影响的问题，提供一种具有湿度自动补偿功能的三通道红外探测器及其应用。

为了实现上述目的，本实用新型采用的具有湿度自动补偿功能的三通道红外探测器的技术方案如下：

所述的三通道红外探测器具有待测气体检测通道、参比通道以及湿度补偿通道，所述的三通道红外探测器分别通过所述的待测气体检测通道、参比通道以及湿度补偿通道接收来自红外光源的红外光线，所述的湿度补偿通道基于红外吸收原理检测待测气体中的水蒸气浓度，以补偿待测气体检测通道中检测的气体浓度。

较佳地，所述的湿度补偿通道设置窄带滤光片，所述的窄带滤光片用于透过2.6～2.8微米的红外光。

较佳地，所述的窄带滤光片的中心波长为2.7微米，带宽为200nm。

本实用新型还提供了一种具有湿度自动补偿功能的红外气体传感器，所述的红外气体传感器包括：

红外光源，用于发出红外光线；

所述的三通道红外探测器，设置成与所述的红外光源相距预设间距，用于接收所述的红外光源的红外光线，所述的湿度补偿通道基于红外吸收原理检测待测气体中的水蒸气浓度，以补偿待测气体检测通道中检测的气体浓度。

本实用新型的具有湿度自动补偿功能的三通道红外探测器及其应用，采用的是红外技术(NDIR)检测水蒸气的浓度，抵消湿度对红外气体传感器的影响，实现自动补偿。

附图说明

图1显示在光源衰减前的本实用新型提供的红外气体传感器。

图2显示在光源衰减前湿度补偿效果图。

图3显示传统NDIR湿度补偿结构。

图4显示在光源衰减后传统NDIR湿度补偿效果。