双光源红外气体传感器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种双光源红外气体传感器，所述气体传感器包括第一光源、气体室、第一探测器；第二光源、第一光源对称地设置在第一探测器的两侧；第二探测器设置在第一探测器的一侧，第一探测器和第二探测器检测不同波长光的光强；所述第一探测器和第二探测器设置在光阑内；计算模块用于根据第二探测器输出的信号得到第一光源的信号幅度衰减率，并传送到判断模块；判断模块用于判断所述信号幅度衰减率是否达到阈值，在达到阈值时向切换模块发出切换信号；切换模块用于根据切换信号关闭第一光源，并开启第二光源。本实用新型专利技术具有维护周期长、自动化维护等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及气体检测，特别涉及气体的双光源光电传感器。
技术介绍
在石油和天然气的开采、储运、加工和销售的过程中，容易产生爆炸性的碳氢类气体，最常见的是甲烷、丙烷和乙炔。为了保障作业人员的生命安全和企业的财产安全，通常在这些场所会设置大量的气体探测器。这些气体探测器能在周围环境中的可燃性气体浓度达到爆炸下限之前发出警报，提醒现场作业人员及时采取措施以规避事故发生。目前，最常见的可燃气体探测技术有催化燃烧传感器、半导体传感器和红外传感器。其中，因催化燃烧传感器具有量程宽、可检测的气体种类多的优点，其市场占有率最高，但催化燃烧传感器在有硫化物和硅化物存在时容易“中毒”，而在石油和天然气开采中，H2S是最常见的伴生气体，因此催化燃烧传感器在该行业应用时容易产生误报；半导体气体传感器也可以探测各种碳氢类气体，并且具有价格低廉、检测灵敏度高的优点，然而半导体传感器对空气中的水分等常规组分都有响应；基于红外吸收光谱原理的红外气体传感器具有非接触、响应快、选择性好的优点，是目前最适合在石油和天然气行业应用的气体传感器。然而这些红外气体传感器都需要频繁维护，常规的维护项目包括定期调零和标定、清洁以及更换易损部件。红外气体传感器的关键部件包括红外光源、气室和红外探测器。其中的红外光源一般是由钨丝通电加热到300°C时，产生红外辐射光谱。红外光源的制造商声称灯丝的工作寿命长达20000小时以上，但是一般用于工业现场的红外气体探测器常常工作在高温、高湿和腐蚀性环境下，一个灯丝的实际使用寿命仅有I年左右。当灯丝老化失效后，灯丝的更换只能由厂商的专业人员操作，专业人员要将红外气体传感器拆下移到安全区域，然后在安全区域要完成灯丝更换、上电预热、调零标定、温度补偿和老化等一系列复杂操作，更换周期需要数天，严重影响了企业的正常生产活动。
技术实现思路
为了解决上述现有技术方案中的不足，本技术提供了一种工作周期长、维护工作量小、自动化的双光源红外气体传感器。本技术的目的是通过以下技术方案实现的:一种双光源红外气体传感器，所述气体传感器包括第一光源、气体室、第一探测器；所述气体传感器进一步包括:第二光源，所述第二光源设置在所述第一探测器的一侧；第二探测器，所述第二探测器设置在第一探测器的一侧，第一探测器和第二探测器检测不同波长光的光强；光阑，所述第一探测器和第二探测器设置在所述光阑内；计算模块，所述计算模块用于根据第二探测器输出的信号得到第一光源的信号幅度衰减率，并传送到判断模块；判断模块，所述判断模块用于判断所述信号幅度衰减率是否达到阈值，在达到阈值时向切换模块发出切换信号；切换模块，所述切换模块用于根据切换信号关闭第一光源，并开启第二光源。根据上述的气体传感器，优选地，所述第一探测器和第二探测器的对称点同于第一光源和第二光源的对称点。根据上述的气体传感器，优选地，所述第一光源、第一探测器、第二探测器、第二光源共线。根据上述的气体传感器，优选地，所述第一探测器用于检测3.3微米波长的光，所述第二探测器用于检测3.9微米波长的光。根据上述的气体传感器，优选地，所述第一探测器和第二探测器为一个探测器的两部分，在该两个部分上具有滤光片。与现有技术相比，本技术具有的有益效果为:1、在最大程度地发挥了第一光源的效能后切换到第二光源，使红外气体传感器的使用寿命延长至少I倍；2、通过独特的光路设计和气体室结构设计，使得第二光源在自动替换第一光源后，无需重新调零标定，减小了维护的工作量。【附图说明】参照附图，本技术的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是:这些附图仅仅用于举例说明本技术的技术方案，而并非意在对本技术的保护范围构成限制。图中:图1是根据本技术实施例1的气体传感器的结构简图；图2是根据本技术实施例1的气体传感器中器件的安装简图。【具体实施方式】图1和以下说明描述了本技术的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本技术。为了教导本技术技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本技术的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本技术的多个变型。由此，本技术并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。实施例1:图1示意性地给出了本技术实施例的双光源红外气体传感器的结构简图，如图1所示，所述气体传感器包括:第一光源11、气体室2、第一探测器31、分析模块；所述第一光源和第一探测器设置在气体室内的壁上，这些部件的具体机构及工作方式是本领域的现有技术，在此不再赘述；第二光源12，所述第二光源12设置在所述第一探测器31的一侧，如图2所示；第二探测器32，所述第二探测器设置在第一探测器的一侧，第一探测器和第二探测器检测不同波长光的光强，如，所述第一探测器用于检测3.3微米波长的光，所述第二探测器用于检测3.9微米波长的光；光阑41，所述第一探测器31和第二探测器32设置在所述光阑41内，防止第一光源或第二光源发出的光直接进入探测器；计算模块，所述计算模块用于根据第二探测器输出的信号得到第一光源的信号幅度衰减率，并传送到判断模块；判断模块，所述判断模块用于判断所述信号幅度衰减率是否达到阈值，在达到阈值时向切换模块发出切换信号；切换模块，所述切换模块用于根据切换信号关闭第一光源，并开启第二光源；所述气体室内非安装器件的壁具有反射层，使得第一光源或第二光源发出的光经过反射后进入第一探测器及第二探测器。为了便于气体传感器的调试及安装，优选地，所述第一探测器和第二探测器的对称点同于第一光源和第二光源的对称点，且所述第一光源、第一探测器、第二探测器、第二光源共线。为了减少结构复杂度及成本，优选地，所述第一探测器和第二探测器为一个探测器的两部分，在该两个部分上具有滤光片。[003当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双光源红外气体传感器，所述气体传感器包括第一光源、气体室、第一探测器；其特征在于：所述气体传感器进一步包括：第二光源，所述第二光源设置在所述第一探测器的一侧；第二探测器，所述第二探测器设置在第一探测器的一侧，第一探测器和第二探测器检测不同波长光的光强；光阑，所述第一探测器和第二探测器设置在所述光阑内；计算模块，所述计算模块用于根据第二探测器输出的信号得到第一光源的信号幅度衰减率，并传送到判断模块；判断模块，所述判断模块用于判断所述信号幅度衰减率是否达到阈值，在达到阈值时向切换模块发出切换信号；切换模块，所述切换模块用于根据切换信号关闭第一光源，并开启第二光源。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，韩晓阳，赵骏，李庆奇，沈旭，崔晓英，
申请(专利权)人：聚光科技杭州股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33