一种小型化多组分共振增强光声光谱气体探测器制造技术

技术编号:11982165 阅读:108 留言:0更新日期:2015-09-02 12:30
本实用新型专利技术公开了一种小型化多组分共振增强光声光谱气体探测器,包括示波器、放大器、探测器、光声池、频谱分析仪、分光器和脉冲激光器;所述放大器连接示波器和光声池;所述探测器连接示波器和光声池;所述频谱分析仪与光声池和脉冲激光器连接管线连接;所述脉冲激光器上还连接有能量计;所述分光器设置在光声池和脉冲激光器连接的管线上;该小型化多组分共振增强光声光谱气体探测器,光声光谱技术的主要优点是:长期稳定性好、灵敏度高;不消耗气样,如载气、标气;检测时间短,便于现场检测;适于多种气体成分的检测;整体结构简单,实用性强,易于推广使用。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及气体检测器应用
,尤其是一种小型化多组分共振增强光声光谱气体探测器
技术介绍
传统的光谱法中,光散射、反射是最大的干扰,因为样品吸收光能量的大小是通过测量透射光的强度并从入射光强度中减去透射光强度所得的差额来确定的,而光与组织相互作用过程必然伴随着一定的反射、散射和其他的光损失,这将导致入射光强度的降低。此夕卜,传统光谱法探测的是光与组织相互作用后的透射光信号,因此样品就必须具有一定的透光性。与之相比,光声光谱技术所检测的是因组织吸收光能而产生的超声信号,这种超声信号的强弱直接反映了物质吸收光能量的大小。从而避免了因样品中光的反射、散射等引起的信号干扰;同时,还可针对弱吸收样品适当增大入射光的辐照功率来提高信噪比。因此,它被广泛应用于各种试样检测,如透明的或不透明的固体、液体、气体、粉末、胶体、晶体或非晶体等,从本质上解决了传统光谱法对弱吸收、强散射、不透明等样品检测的难题。
技术实现思路
现有技术难以满足人们的生产生活需要,为了解决上述存在的问题,本技术提出了一种小型化多组分共振增强光声光谱气体探测器,有害气体超限时发出预警,并能实现在线自标校,满足长期工作要求的系统稳定性。为实现该技术目的,本技术采用的技术方案是:一种小型化多组分共振增强光声光谱气体探测器,包括示波器、放大器、探测器、光声池、频谱分析仪、分光器和脉冲激光器;所述放大器连接示波器和光声池;所述探测器连接示波器和光声池;所述频谱分析仪与光声池和脉冲激光器连接管线连接;所述脉冲激光器上还连接有能量计;所述分光器设置在光声池和脉冲激光器连接的管线上。进一步,所述示波器还连接计算机。进一步,所述光声池上设置有进气口和出气口。与现有技术相比,本技术具有以下有益效果:该小型化多组分共振增强光声光谱气体探测器,光声光谱技术的主要优点是:长期稳定性好、灵敏度高;不消耗气样,如载气、标气;检测时间短,便于现场检测;适于多种气体成分的检测;整体结构简单,实用性强,易于推广使用。【附图说明】图1为本技术的整体结构示意图;图2~6为本技术的常用光声池结构图;其中,a,进气口 ;b,出气口 ;c,微音器;d,声过滤器;e,缓冲区山计算机;2,示波器;3,放大器;4,探测器;5,光声池;6,频谱分析仪;7,分光器;8,脉冲激光器;9,能量计。【具体实施方式】下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本技术保护的范围。请参阅说明书附图1~6,本技术实施例中,一种小型化多组分共振增强光声光谱气体探测器,包括示波器2、放大器3、探测器4、光声池5、频谱分析仪6、分光器7和脉冲激光器8 ;所述放大器3连接示波器2和光声池5 ;所述探测器4连接示波器2和光声池5 ;所述频谱分析仪6与光声池5和脉冲激光器8连接管线连接;所述脉冲激光器8上还连接有能量计9 ;所述分光器7设置在光声池5和脉冲激光器8连接的管线上;所述光声池5上设置有进气口 51和出气口 52 ;所述示波器2还连接计算机I。本技术的作用原理为:光声探测作为光声光谱的关键技术决定了系统的灵敏度和体积,小型化的光声探测系统的核心是微型吸收单元和声光谐振器。总结了近年来光声光谱气体传感器在小型化与集成方面的进展,分析并比较三种光源、微型吸收单元以及小型化声光谐振器的研制进展以及各自利弊光声光谱痕量气体检测典型的应用要求是灵敏度高、信噪比好、长期稳定性、低检测极限、大的动态范围、低数量的虚警、同种设备具有同时测量多种气体的能力、快速的响应时间和时间分辨率,以及易于标校。除此之外,还要便携式使用和成本低廉。探测器探测到的信号表达为S=KlaQe,其中为与吸收相关的系统常数,为激光器输出功率,为气体吸收系数,与波长选择相关,Q为品质因数,ε为光声转换效率。如果要提高测量信号的强度即系统灵敏度,即要提高激光输出功率、吸收系数以及吸收探测单元的品质因数等。这也意味着目前小型化与集成的光声光谱气体传感器的声光探测技术的核心是光源选择、吸收单元设计和声光探测器设计,这些关键技术的方案采用决定了系统的灵敏度和体积。对于本领域技术人员而言,然而本技术不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本技术的精神或基本特征的情况下,能够以其它的具体形式实现本技术。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。以上所述,仅为本技术的较佳实施例,并不用以限制本技术,凡是依据本技术的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进,均应包含在本技术技术方案的保护范围之内。【主权项】1.一种小型化多组分共振增强光声光谱气体探测器,包括示波器、放大器、探测器、光声池、频谱分析仪、分光器和脉冲激光器;其特征是:所述放大器连接示波器和光声池;所述探测器连接示波器和光声池;所述频谱分析仪与光声池和脉冲激光器连接管线连接;所述脉冲激光器上还连接有能量计;所述分光器设置在光声池和脉冲激光器连接的管线上。2.根据权利要求1所述的一种小型化多组分共振增强光声光谱气体探测器,其特征是:所述示波器还连接计算机。3.根据权利要求1所述的一种小型化多组分共振增强光声光谱气体探测器,其特征是:所述光声池上设置有进气口和出气口。【专利摘要】本技术公开了一种小型化多组分共振增强光声光谱气体探测器,包括示波器、放大器、探测器、光声池、频谱分析仪、分光器和脉冲激光器;所述放大器连接示波器和光声池;所述探测器连接示波器和光声池;所述频谱分析仪与光声池和脉冲激光器连接管线连接;所述脉冲激光器上还连接有能量计;所述分光器设置在光声池和脉冲激光器连接的管线上;该小型化多组分共振增强光声光谱气体探测器,光声光谱技术的主要优点是:长期稳定性好、灵敏度高;不消耗气样,如载气、标气;检测时间短,便于现场检测;适于多种气体成分的检测;整体结构简单,实用性强,易于推广使用。【IPC分类】G01N21-31【公开号】CN204613098【申请号】CN201520343016【专利技术人】王传奇 【申请人】南京客莱沃智能科技有限公司【公开日】2015年9月2日【申请日】2015年5月26日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型化多组分共振增强光声光谱气体探测器,包括示波器、放大器、探测器、光声池、频谱分析仪、分光器和脉冲激光器;其特征是:所述放大器连接示波器和光声池;所述探测器连接示波器和光声池;所述频谱分析仪与光声池和脉冲激光器连接管线连接;所述脉冲激光器上还连接有能量计;所述分光器设置在光声池和脉冲激光器连接的管线上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王传奇
申请(专利权)人:南京客莱沃智能科技有限公司
类型:新型
国别省市:江苏;32

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