[实用新型]一种补偿动态损耗的多点气体浓度检测装置

说明书

本实用新型公开了一种补偿动态损耗的多点气体浓度检测装置，包括信号发生器、电压加法器、两个激光发射器、三个光声池、三个前置放大电路、锁相放大器、数据采集系统和计算机处理系统；信号发生器的信号输出端与电压加法器相连接，电压加法器的两个输出端分别与第一激光发射器、第二激光发射器连接；三个光声池中的微音器分别与三个前置放大电路相连接，三个前置放大电路的输出端均与锁相放大器的输入端相连接，锁相放大器的输出端与数据采集系统的输入端连接，数据采集系统的输出端与计算机处理系统连接。

技术领域

本实用新型涉及气体检测技术领域，尤其涉及一种补偿动态损耗的多点气体浓度检测装置。

背景技术

光纤气体传感技术是一种新兴的气体传感检测技术，近年来，煤矿爆炸事故频发，家庭天然气泄露事件也时有发生，使得光纤气体传感器的研究成为了气体传感器的热点。光纤气体传感器具有传输功率损耗小，抗电磁干扰能力强，耐高温、耐高压、抗腐蚀，阻燃防爆，易于实现远距离实时遥测和良好的气体选择性等优点。尤其在恶劣环境下的在线、连续监测方面发挥着重要作用，有着不可替代的优势。

现阶段，随着生活水平的提高，关注的热点已经转变为生态环境和人类健康，因此对一些有害的痕量气体检测对保证我们人类的安全显得尤为重要。在一些工作车间和矿业开采过程中，对于一些痕量气体的检测更为精密，而且还能实现分布式多点检测，但是当光在光纤中传输时，随着传输距离的增加，光的强度会在逐渐减弱，光线弯曲以及串联气室前端检测气室吸收引起的动态损耗等因素也会影响传输质量，因此补偿传输过程中的动态损耗可以实现对痕量气体的高精度检测，对于实现分布式多点测量有着重要的意义。

实用新型内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本实用新型提出了一种补偿动态损耗的多点气体浓度检测装置。本实用新型在传统光声光谱多点气体检测系统的基础上增加一个激光发射器，可消除在气体检测中的弯曲损耗和前端气室对后端气室气体检测的吸收损耗影响。

为达到上述技术目的，本实用新型采用的技术方案是：一种补偿动态损耗的多点气体浓度检测装置，包括信号发生器、电压加法器、两个激光发射器、三个光声池、三个前置放大电路、锁相放大器、数据采集系统和计算机处理系统；

所述两个激光发射器分别为第一激光发射器、第二激光发射器；

所述三个光声池的型号、大小相同，所述每个光声池包括两个缓冲室、一个光声谐振腔、进气口、出气口、微音器、前置准直器和后置准直器，其中光声谐振腔呈圆柱形；所述三个光声池分别为第一光声池、第二光声池、第三光声池；

所述三个前置放大电路分别为第一前置放大电路、第二前置放大电路、第三前置放大电路；

所述信号发生器的信号输出端与电压加法器相连接，电压加法器的两个输出端分别与第一激光发射器、第二激光发射器连接；

所述三个光声池相串联，即：第一光声池的后置准直器与第二光声池的前置准直器相连接，第二光声池的后置准直器与第三光声池的前置准直器相连接；所述第一激光发射器的输出端与第一光声池的前置准直器相连接，第二激光发射器的输出端与第三光声池的后置准直器相连接；

所述三个光声池中的微音器分别与三个前置放大电路相连接，即第一光声池中的微音器与第一前置放大电路的输入端相连接，第二光声池中的微音器与第二前置放大电路的输入端相连接，第三光声池中的微音器与第三前置放大电路的输入端相连接；

所述第一前置放大电路、第二前置放大电路、第三前置放大电路的输出端均与锁相放大器的输入端相连接，所述锁相放大器的输出端与数据采集系统的输入端连接，所述数据采集系统的输出端与计算机处理系统连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述两个激光发射器均为型号相同的蝶形分布反馈半导体激光器。