气体传感器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种气体传感器，所述气体传感器包括第一光源、第一探测器及分析模块；进一步包括：发射模块，所述发射模块的输入端连接驱动模块，并与所述第一光源处于待测气体的同一侧，接收模块，所述接收模块接收所述发射模块发出的无线同步信号，并传送到所述分析模块，所述接收模块与所述第一探测器处于待测气体的同一侧。本实用新型专利技术具有低成本、安装工作量小、环境适应力强等优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及气体检测，特别涉及气体的光电式气体传感器。
技术介绍
目前，在主流的激光气体分析仪中，仪表分为发射单元和接收单元，激光器光源安装在发射端，光探测器安装在接收端，发射单元和接收单元需要通过通讯进行同步采样，以保证相位稳定和累加平均，极大地提高信号的信噪比，降低探测下限。现有的信号同步方式为:用电缆将发射单元和接收单元连接起来。对于上述激光气体分析仪，在实际应用中存在诸多问题:1、在很多应用场合，铺设同步电缆非常复杂，需要将电缆安装到工业现场的电缆桥架中，通常需要为此架设新的桥架，成本高、工作量大。当分析仪器测量的光程非常长，尤其是远距离开路测量时，电缆线非常长，架设难度就更大。2、当仪表需要进行正常维护，如调零、标定时，需要将发射单元和接收单元从管道上拆卸下来，此时链接的同步电缆需要从桥架上拆卸下来，非常费时费力。3、当仪器安装在恶劣的工况时，比如附近有高温的管道或者设备，会烫坏同步电缆。
技术实现思路
为了解决上述现有技术方案中的不足，本技术提供了一种低成本、安装工作量小、环境适应力强的气体传感器。本技术的目的是通过以下技术方案实现的:一种气体传感器，所述气体传感器包括第一光源、第一探测器及分析模块；所述气体传感器进一步包括:发射模块，所述发射模块的输入端连接驱动模块，并与所述第一光源处于待测气体的同一侧；接收模块，所述接收模块接收所述发射模块发出的无线同步信号，并传送到所述分析模块，所述接收模块与所述第一探测器处于待测气体的同一侧。根据上述的气体传感器，优选地，所述发射模块是所述第一光源，所述无线同步信号存在于所述第一光源发出的调制光信号中；所述接收模块是所述第一探测器。根据上述的气体传感器，优选地，所述发射模块采用第二光源，所述接收模块采用第二探测器。根据上述的气体传感器，优选地，所述发射模块和第一光源共用驱动模块。与现有技术相比，本技术具有的有益效果为:1、单链路方案(发射模块和第一光源共用，接收模块和第一探测器共用)，无需增添新的器件，低成本、安装工作量小，仅需调整第一光源的驱动电流即可；2、双链路方案中的无线电同步方案(发射模块采用无线发射，接收模块采用无线接收)，该方案的同步信号稳定、可靠，可以适用于所有测量情况。双链路方案中的光线同步方案(发射模块采用第二光源，接收模块采用第二探测器)，该方案适合发射单元和接收单元可以直接对准的情况。【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2的驱动电流的简图。【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、第一探测器及分析模块，这些器件都是本领域的现有技术，在此不再赘述；发射模块，所述发射模块的输入端连接驱动模块，并与所述第一光源处于待测气体的同一侧；接收模块，所述接收模块接收所述发射模块发出的无线同步信号，并传送到所述分析模块，从而实现第一光源和第一探测器间的同步，所述接收模块与所述第一探测器处于待测气体的同一侧。为了降低成本、安装工作量，优选地，所述发射模块是所述第一光源，所述无线同步信号存在于所述第一光源发出的调制光信号中；所述接收模块是所述第一探测器。为了降低成本，优选地，所述发射模块和第一光源共用驱动模块。实施例2:根据本技术实施例1的气体传感器在钢铁厂中的应用例。在该应用例中，第一光源采用激光器，发射模块的功能由第一光源来实现，接收模块的功能由第一探测器实现。第一光源和第一探测器分别设置在管道的两侧，使得激光器发出的光穿过管道内的待测气体后被第一探测器接收。激光器的驱动电流包括:同步帧，同步帧采用调制脉冲波；测量帧，测量帧采用调制三角波，频率与同步帧相同；诊断帧，诊断帧包括一构造的吸收信号，频率是同步帧的整数倍，如图2所示。管道内气体检测的工作流程具体为:激光器发出的光信号，该光信号携带了同步信号、测量信号及诊断信号，光信号穿过待测气体后被第一探测器接收，第一探测器输出的测量电信号传送到分析模块；分析模块以同步信号的脉冲波上升沿作为测量光路的三角波起点的同步信号，实现同步采样，并根据所述测量信号获知待测气体的参数，以及根据诊断信号而获知分析模块的工作状态。实施例3:根据本技术实施例1的气体传感器在化工厂中的应用例。在该应用例中，第一光源采用激光器，发射模块采用无线电发射模块，接收模块采用无线电接收模块，发射模块和激光器具有各自的驱动模块。第一光源和第一探测器分别设置在管道的两侧，使得激光器发出的光穿过管道内的待测气体后被第一探测器接收。无线电发射模块的输入驱动电流包括:同步帧，同步帧采用调制脉冲波；诊断帧，诊断帧包括一构造的吸收信号，频率是同步帧的整数倍。激光器的输入驱动电流采用三角波叠加正弦波调制。管道内气体检测的工作流程，具体为:激光器发出的测量光穿过管道内的待测气体后被第一探测器接收，第一探测器输出的测量电信号传送到分析模块；与所述激光器同侧的无线电发射模块发出无线同步信号，该信号还包括诊断信号，与所述第一探测器同侧的接收模块接收所述无线同步信号，并传送到分析模块；分析模块以同步信号的脉冲波上升沿作为测量光路的三角波起点的同步信号，实现同步采样，并根据所述测量信号获知待测气体的参数，以及根据诊断信号而获知分析模块的工作状态。实施例4:根据本技术实施例1的气体传感器在开路式大气监测中的应用例。与实施例3不同的是:发射模块采用LED，接收模块采用第二探测器，且发射模块和激光器共用一个驱动模块。驱动模块的输出电流包括:同步帧，同步帧采用调制脉冲波；测量帧，测量帧采用调制三角波，频率与同步帧相同；诊断帧，诊断帧包括一构造的吸收信号，频率是同步帧的整数倍。管道内气体检测的工作流程，具体为:激光器发出的测量光穿过大气后被第一探测器接收，第一探测器输出的测量电信号传送到分析模块；与所述激光器同侧的LED发出光信号，该光信号携带了同步信号、测量信号及诊断信号，第二探测器接收该光信号，并传送到分析模块；分析模块以同步信号的脉冲波上升沿作为测量光路的三角波起点的同步信号，实现同步采样，并根据所述测量电信号获知待测气体的参数，以及根据诊断信号而获知分析模块的工作状态。【主权项】1.一种气体传感器，所述气体传感器包括第一光源、第一探测器及分析模块；其特征在于:所述气体传感器进一步包括: 发射模块，所述发射模块的输入端连接驱动模块，并与所述第一光源处于待测气体的同一侧； 接收模块，所述接收模块接收所述发射模块发出的无线同步信号，并传送到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体传感器，所述气体传感器包括第一光源、第一探测器及分析模块；其特征在于：所述气体传感器进一步包括：发射模块，所述发射模块的输入端连接驱动模块，并与所述第一光源处于待测气体的同一侧；接收模块，所述接收模块接收所述发射模块发出的无线同步信号，并传送到所述分析模块，所述接收模块与所述第一探测器处于待测气体的同一侧。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：章瑜，俞大海，
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