[发明专利]基于硫系玻璃悬吊芯光纤的气体检测方法

摘要

本发明公开的基于硫系玻璃悬吊芯光纤的气体检测方法，通过搭建专门的气体检测平台实现气体检测，该气体检测平台结构简单、易于搭建，其设计专门的气体室对硫系玻璃悬吊芯光纤进行有效保护，根据待检测的气体对应的强吸收区域对应的波长范围不同，可实现对气体的种类区分和浓度测量；该气体检测平台基于硫系玻璃悬吊芯光纤气体传感器搭建，检测光信号的灵敏度高，可检测到微小的光谱变化，并能将光透过谱的变化以形象化的曲线图像表达出来；该检测方法能够对包括瓦斯气体在内的多种气体进行定性、定量分析和检测，可广泛应用于煤矿瓦斯监测预警、煤矿自然发火监测预警、有毒有害气体或危险气体监测预警等领域。

主权项

1.基于硫系玻璃悬吊芯光纤的气体检测方法，其特征在于包括以下步骤：(1)准备一硫系玻璃悬吊芯光纤，该硫系玻璃悬吊芯光纤包括一体设置的外管、吊芯和多片隔离片，所述的吊芯悬设于所述的外管的内侧，所述的吊芯与所述的外管经所述的多片隔离片连接，所述的多片隔离片位于所述的外管的内侧并沿所述的外管的长度方向设置，所述的外管的管壁上开设有若干排空气孔，每排所述的空气孔由沿所述的外管的长度方向间隔设置的多个空气孔构成；(2)搭建一气体检测平台，该气体检测平台包括FTIR光谱仪、聚焦透镜、第一光纤夹具、硫系玻璃悬吊芯光纤、气体室、探测器、光放大器和计算机，在光学平台上沿光路走向依次搭建所述的FTIR光谱仪、聚焦透镜、第一光纤夹具、气体室、探测器和光放大器，并将所述的光放大器的输出端与所述的FTIR光谱仪相连，将所述的FTIR光谱仪与所述的计算机相连，将所述的第一光纤夹具安装在三维调节架上，然后将所述的硫系玻璃悬吊芯光纤固定在所述的第一光纤夹具上，同时使所述的硫系玻璃悬吊芯光纤的输出端穿过所述的气体室；所述的气体室为中空结构，所述的气体室的两侧分别开设有光纤入口和光纤出口，所述的气体室的侧壁上开设有若干气体入口，所述的硫系玻璃悬吊芯光纤的输出端穿过所述的光纤入口并从所述的光纤出口穿出，所述的硫系玻璃悬吊芯光纤的输出端正对所述的聚焦透镜的输出端，所述的硫系玻璃悬吊芯光纤的输出端正对所述的探测器的输入端，所述的计算机上安装有LabVIEW软件；(3)对所述的气体室抽真空，然后将一组标准混合气体通过所述的若干气体入口通入所述的气体室，再将所述的气体室封闭，该组标准混合气体中含有已知浓度和种类的多种气体；开启所述的气体检测平台，利用所述的计算机上的LabVIEW软件记录该组标准混合气体中各种气体的光透过谱；(4)重复步骤(3)，由LabVIEW软件记录其他组标准混合气体中各种气体的光透过谱，该其他组标准混合气体与步骤(3)中的一组标准混合气体相比，含有的气体种类相同，但每组标准混合气体中的各种气体的浓度各不相同；(5)LabVIEW软件根据步骤(3)和步骤(4)中记录的各种气体的光透过谱，建立不同浓度不同气体的标准透过谱；(6)将待检测气体通过所述的若干气体入口通入所述的气体室，由所述的计算机上的LabVIEW软件记录该待检测气体的光透过谱，并与步骤(5)中建立的标准透过谱比对得出待检测的气体种类和浓度。