[实用新型]一种F-P腔红外气体探测器

说明书

本实用新型公开了一种F‑P腔红外气体探测器，包括可调激光器、气室、FP腔单色仪、光探测器、数据采集卡、封装壳A和封装壳B，其中，FP腔单色仪腔距可通过电压精准调控。该气体探测器利用可调激发器与可控中心波长F‑P腔结构实现了多波段、多组分气体的连续化检测，进一步的，通过光探测器将光信号转化为电信号并进行输出，实现了对待测气体组分变化的实时监控。该探测器测试速度快，结果准确，可连续批量检测，有效解决了多组分气体探测灵敏度低、体积大和集成度低等问题。

技术领域

本实用新型涉及气体探测技术领域，尤其涉及一种F-P腔红外气体探测器。

背景技术

目前，在工业生产环节，极端天气下的环境监测以及一些特定目的的学术研究等等，都可以使用红外光谱仪去进行观察。在具体的项目实施过程当中，比如石油开采、化学加工，不可避免地会混杂很多危险气体，例如一氧化碳，二氧化碳，硫化氢等等。硫化氢有毒，易燃易爆，但是有很明显的臭鸡蛋气味，很容易被发现。而像一氧化碳等气体，他们无色无味又易燃易爆，就可能造成严重的安全隐患。使用危险气体探测仪，可避免有害气体泄漏中毒事故的发生，保障安全生产。

现有技术当中，传统的光学红外气体探测器，通常使用光栅等精细结构来实现光谱的空间分离。其原理类似于棱镜，将入射光按照波长的不同，在空间上分离开来，然后通过使用光探测器在空间上特定的位置来测定不同波长的光线强度以实现光谱的测量。然而这样的方式对于空间的需求较大，在经过组装后，其体积整体变大。除此之外，传统的红外气体探测器易受热源干扰、红外穿透力差、局限于只对于烷烃类可燃气体的探测和监视。

中国专利(CN 110146461A)公开了一种红外气体探测器，包括机架、红外线发生器、测试框架、驱动件和红外接收器，其通过红外线发生器发出红外线，穿过测试框架上预留的通孔中被红外接收器接收，其通过固态的测试片替代标定气体，无需将标定气体释放校准仪器。虽然该探测器一定程度上克服了传统红外气体探测器易受环境干扰的问题，但该探测器的测试精度无法满足监测要求，其采用测试片替代标准气体进行校准，但对于组分相近的气体，却难以快速、准确的进行分离，更无法定量的给出气体的浓度和占比。

综上所述，随着工业的逐渐发展，尤其对于石油、化工等含有重大设备的项目，对于毒害气体的监测、监控要求越发严格，因此，市场亟需一款能够克服环境变化，耐用性强，测试快速、准确且可实时监控的气体探测器。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种F-P腔红外气体探测器，该探测器体积轻便，便携易持，利用可调激发器与可控中心波长F-P 腔结构实现对多组分气体的探测。该探测器测试速度快，结果准确，可连续批量检测，有效解决了多组分气体探测灵敏度低、体积大和集成度低等问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种F-P腔红外气体探测器，包括：可调激光器(1)、气室(2)、FP腔单色仪(3)、光探测器(4)、数据采集卡(5)、封装壳A(6)和封装壳B(7)；所述封装壳A(6)内部设有FP腔单色仪(3)、光探测器(4)和数据采集卡(5)；所述封装壳B(7)内设有可调激光器(1)；所述可调激光器(1)的中心与FP腔单色仪(3)和光探测器(4)的中心在同一直线上；所述可调激光器(1)与FP腔单色仪(3)之间设有气室 (2)；所述封装壳A(6)和封装壳B(7)朝向气室(2)的一侧设有开口。

本实用新型利用可调激光器和可控中心波长的F-P腔的协同作用，实现了多波段、多组分气体的连续化检测。其中，可调激光器(1)发射检测激光，穿过位于空腔(2)中的待测气体后进入F-P腔单色仪(3)，再通过调节F-P腔单色仪(3)的腔距，全波段扫描探测范围内吸收气体并通过光探测器(4)收集光谱信息，进而实现待测气体组分的精确测试，最终将气体组分的精确测试结果输入至数据采集卡(5)中。进一步的，本实用新型所设置的气室为贯通结构，可供待探测气体通过。

作为一项优选的方案，所述可调激光器(1)的发射光波长范围200～2000nm