[发明专利]基于铂电阻的非分光红外气体浓度检测装置及检测方法

说明书

本发明涉及一种基于铂电阻的非分光红外气体浓度检测装置及检测方法，涉及气体分析技术领域。包括光源发射器、光流通池、滤波片、铂电阻检测单元、仪表放大电路、选频放大器以及同步采集模块；所述光源发射器发射的光线依次贯穿光流通池、滤波片、铂电阻检测单元，检测信号经过仪表放大电路进行放大，再经过选频放大器进行放大，最后放大后的数据传输到所述同步采集模块。本发明有效解决了传统非分光红外气体检测系统操作复杂，实时性低，造价昂贵，抗干扰性能差，精度不够等问题，操作简单，方便实用。

技术领域

本发明涉及一种基于铂电阻的非分光红外气体浓度检测装置及检测方法，涉及气体分析技术领域。

背景技术

随着工农业的发展，气体的检测是一项非常重要的工作，很多行业都少不了这项工作，及时、准确的对易燃、易爆、有毒、有害气体进行监测预报和控制已成为当前煤炭、石油、化工、电力等行业亟待解决的问题。

根据不同组分气体对不同波长的红外线具有选择性吸收的特性而工作的分析仪表，光源的发射谱只有在与气体吸收谱重叠的部分才产生吸收，吸收后的光强将发生变化，测量这种吸收光谱可判别出气体的种类，测量吸收强度可确定被测气体的浓度。当气体吸收了特定波长的红外辐射，并由其产生特定的振动或转动运动从而引起偶极矩的净变化，产生气体振动和转动能激发从基态到激发态的跃迁,使相应于这个区域的透射光度减弱。因此,特定的分子对红外光有选择性吸收，红外气体分析法基于气体对特定波长的红外线有吸收,吸收满足Lambert_Beer定律:I＝I₀exp(-k_λcl)。

红外气体检测分析的使用范围宽，不仅可分析气体成分，也可分析溶液成分，且灵敏度较高，反应迅速，能在线连续指示，也可组成调节系统。目前工业上常用的红外线气体分析仪的检测部分由两个并列的结构相同的光学信号池组成：一个是测量室，一个是参比室。两室通过切光板以一定周期同时或交替开闭光路。普遍的做法相对结构复杂，容易产生交叉干扰；其次对于两个光声池信号不能做到实时同步采集，这样的情况下对光强的参比调整会存在时间上的误差；再次有些仍然沿用机械调制光源，体积较大，操作复杂，造价昂贵；最后，对于各种外界影响因素，如外界光、震动、气室污染等，不能做到有效避免。

CN108489924A公开了一种敏感探头及非分光红外气体传感器检测系统，该敏感探头包括红外光源、光学气室、红外光片阵列和红外探测器阵列；光学气室上分别设有进气孔和出气孔，通过进气孔和出气孔与待测气体环境相通；红外光源设于光学气室头端；红外光片阵列和红外探测器阵列依次设于光学气室尾部；红外光片阵列包括多个探测滤光片和一个对比滤光片；红外探测器阵列包括多个红外探测器，分别与探测滤光片、对比滤光片一一对应的；当红外光源出射宽谱红外光后，依次经过光学气室、红外光片阵列后出射，进入红外探测器阵列。该申请利用红外光片阵列和红外探测器阵列能够同时进行多种气体浓度的测量。但是，上述发明专利申请同样存在操作复杂，实时性低，造价昂贵的问题，尤其是其抗干扰性还是不够理想，检测精度不够高的问题。

发明内容

针对现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种基于铂电阻的非分光红外气体浓度检测装置及检测方法，用于解决传统非分光红外气体检测系统操作复杂，实时性低，造价昂贵，抗干扰性能差，以及精度不够等问题，其操作简单，方便实用。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种基于铂电阻的非分光红外气体浓度检测装置，包括光源发射器、光流通池、滤波片、铂电阻检测单元、仪表放大电路、选频放大器以及同步采集模块；所述光源发射器发射的光线依次贯穿光流通池、滤波片、铂电阻检测单元，检测信号经过仪表放大电路进行放大，再经过选频放大器进行放大，最后放大后的数据传输到所述同步采集模块；所述光流通池上设有进气阀和出气阀；