手持式油气浓度激光检测装置制造方法及图纸

手持式油气浓度激光检测装置涉及光电子技术领域。本实用新型专利技术由手持机机体、传输管线、探头组成；其中手持机机体包括激光传感模块、显示模块、报警模块、气相分析模块、光谱分析模块、气相比对模块、电压转化模块、电池充电模块；传输管线包括不锈钢套管、光纤；探头块包括准直器、反射片、温度光纤探测器；手持式油气浓度激光检测装置，具有便携式，可探测非直视目的地点，检测混合类油气浓度和分级报警的功能。可广泛应用于储油罐区、加油站、油气输送管道、炼厂等油气浓度检测的日常巡检工作中。

Hand held oil gas concentration laser detector

Handheld oil gas concentration laser detection device relates to the field of optoelectronic technology. The utility model comprises a handset body, transmission line, probe composition; including handheld machine comprises a laser sensing module, display module, alarm module, gas analysis module, spectrum analysis module, compared to gas module, voltage conversion module, battery charging module; transmission pipeline including stainless steel casing, optical fiber probe, including collimator block; reflector, optical fiber temperature detector; handheld laser gas concentration detection device is portable, can detect the NLOS destination, function detection of mixed oil and gas concentration and grading alarm. The utility model can be widely used in daily inspection work of oil and gas concentration detection in oil storage tanks, gas stations, oil and gas pipelines, refineries and the like.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及光电子
，尤其是激光气体探测
中的手持式油气浓度激光检测装置。
技术介绍
可燃气体检测报警器广泛应用于石油、燃气、化工、油库、煤矿等工业领域，保障生产安全以及人身安全，是消防、安全预警的重要计量器具。可燃气体检测报警器检测泄漏的可燃气体浓度并及时报警以预防火灾与爆炸和人身事故的发生。现阶段先进技术采用分布式固定位置安装传感器探头监测可燃气体泄露，形成了完整的实时在线检测报警系统；同时巡检人员巡检检修时配备了大量的便携式可燃气体检测报警仪。油库储罐中储存的石油、汽油、柴油和煤油等油料属于易燃易爆物质，极易挥发与空气混合形成爆炸性混合气，当混合气的浓度达到爆炸下限时，一旦遇到雷击、明火、电火花等，就会发生火灾或爆炸，极大地威胁着油库的安全。为此，我国油罐区、炼厂、油气管道、加油站等场所配备了大量的油气检测设备。但油气作为多组分气体，多达数十种，检测浓度数据是否准确，直接关系到油库安全和工作人员的身体健康。现有监测技术电化学式、催化燃烧式传感器，通电工作、温度高(400 ～500℃)、受环境温度、湿度影响大、每周需调校、传感器中的催化元件易中毒失效、使用寿命不超过 12 个月；该类传感器需通电且耗电量大，受制于防火防爆要求，井下无法广泛应用，且油库洞库担心传感器及传输电缆漏电起火也限制广泛应用。另外现有催化燃烧式传感器适用于检测单一泄露的可燃性气体，因为其工作原理是通过单位体积泄露气体的燃烧热值而判定气体泄露浓度的，这种方法对单一性气体可以起作用，因为单一气体单位浓度燃烧热值是一定的。但是对于混合气体因其所含可燃气体本身的分子架构不同，同样体积的泄露气体其浓度值实际上是不可确定的，只能测到单位浓度混合气体的燃烧热量值，并不能确定气体的浓度。石油行业的储油设备存在的风险是油气泄露，而油气并不是单一的气体组分，因此目前使用了长达20多年的电化学式和催化燃烧式传感器其实根本不适用石油行业的油气泄露浓度测定。鉴于传统手持式电化学式和催化燃烧式传感器的技术缺陷、应用限制、监控不到位，国内煤矿瓦斯爆炸、石油储存、炼化企业多有大型火灾发生，非煤矿山有毒有害气体毒害等恶性事故等，给生命及财产造成极大损失。我公司研发激光气体监测系统产品已申请技术专利，专利名称：无源激光探测储油罐油气浓度的方法，申请号：201510441779.5；专利名称:油气类混合气体无源分布式激光探测装置申请号：201510441780.8 。作为对油气浓度的测量方法上，在之前现有技术上进行技术与应用创新，专利技术一种手持式油气浓度激光检测装置，具有便携式，检测混合类油气浓度和分级报警的功能，其最重要的特征是可以测定非直线目标的油气浓度适用于管道探测和对不易直线到达的区域进行油气浓度探测。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的是提供一种手持式油气浓度激光检测装置，具有便携式，检测混合类油气浓度和分级报警的功能。采用激光气体检测技术与本公司对混合油气浓度检测的专利技术，使混合油气浓度检测数据更加准确，标定周期长，使用寿命长。可广泛应用于储油罐区、加油站、油气输送管道、炼厂等油气浓度检测的日常巡检工作中。手持式油气浓度激光检测装置，其特征在于由手持机机体、传输管线、探头组成；手持机机体由激光传感模块、显示模块、报警模块、气相分析模块、光谱分析模块、气相比对模块、电压转化模块、电池充电模块组成；传输管线由不锈钢套管和光纤组成；探头由准直器、反射片、温度光纤探测器组成；激光传感模块的功能包括：①输出油气检测激光信号与温度检测激光信号，并经过光纤分别传输到准直器与温度光纤探测器；②接收返回的油气检测激光信号，具体过程是准直器对准反射片发射油气检测激光信号，油气检测激光信号的光路经过反射片反射原路返回到准直器形成返回的油气检测激光信号，返回的油气检测激光信号由光纤传输到激光传感模块；③接收返回的温度检测激光信号，具体过程是温度检测激光信号到达探头的温度光纤探测器后，温度检测激光信号在温度光纤探测器内由温度作用变化后得到返回的温度检测激光信号，返回的温度检测激光信号经光纤传输到激光传感模块；温度光纤传感器位于探头内部，探测油气环境温度，不影响油气检测激光信号的光路；光纤位于不锈钢套管内部，连接手持机机体的激光传感模块与探头的准直器与温度光纤探测器，光纤的功能是进行光信号传输，光信号包括：油气检测激光信号、返回的油气检测激光信号、温度检测激光信号、返回的温度检测激光信号；光谱分析模块的功能是接收激光传感模块发出的返回的油气检测激光信号与返回的温度检测激光信号；光谱分析模块分析接收到的光信号的光谱变化，判定油气环境温度，并通过过油类品质温度梯度浓度表，判定油气检测区的油气气相组成的实际值；油类品质温度梯度浓度表是在实验室环境下测定不同种类油气在特定温度下挥发出的油气中各种可燃气体的百分比和油气浓度的关系表，当温度和油气种类确定的情况下，油气中可燃气体的百分比确定，光谱分析模块对比返回的油气检测激光信号与实验状态下确定的油气中可燃气体的百分比能够得出探头所在地点油气泄露的强弱，随着手持式油气浓度激光检测装置的探头的运动即可找到油气泄露最强的地点，断定事故发生范围；气相分析模块的功能是通过接收手动输入的油类品质参数与光谱分析模块发出的温度参数，对比浓度燃点曲线的爆炸临界点的油气气相组成的理论值；常用可燃气体爆炸极限数据是共有技术，根据常用可燃气体爆炸极限数据可以计算出浓度燃点曲线的爆炸临界点的油气气相组成的理论值；气相比对模块的功能是比较通过光谱判定的油气检测区的油气气相组成的实际值，与浓度燃点曲线的爆炸临界点的油气气相组成的理论值；报警模块的功能是通过光谱分析模块判定的油气气相组成的实际值达到气相分析模块判定的爆炸临界点的油气气相组成的理论值的报警阈值时，发出声、光、震动报警，可设置多个等级的报警阈值，不同报警阈值采用区别的报警信号；显示模块的功能是显示环境温度值，检测区域的混合油气浓度值，报警阈值；电池充电模块的功能是对电池充电；电压转换模块的功能是供电池充电模块使用，将电池电压转换稳定在3.3V电压。手持式混合油气浓度激光检测与报警方法，不同于传统的催化燃烧式技术原理，采用本公司激光技术对混合油气监测的专利技术，专利技术创新制作成一种便于携带的手持式混合油气检测与报警仪器，应用于油气泄露的日常巡检工作中，具体的：激发激光传感模块发出油气检测激光信号与温度检测激光信号；油气检测激光信号通过光纤传输到准直器，发射油气检测激光光束，激光光束的光路经过反射片反射原路返回到准直器，得到油气探测激光信号；温度检测激光信号经过光纤传输到温度光纤探测器，变化后得到温度探测激光信号；油气探测激光信号与温度探测激光信号经过光纤传输到激光传感模块，进一步的传输到光谱分析模块；光谱分析模块分析光信号光谱的变化，判定油气监测区环境温度与混合油气相组成的实际值；气相分析模块通过手动输入油类品质参数与自动采集的温度参数，得出对比浓度燃点曲线的爆炸临界点的油气气相组成的理论值；气相比对模块将光谱分析模块判定的混合油气气相组成的实际值与对比浓度燃点曲线的爆炸临界点的油气气相组成的理论值比较，是否达到报警阈值；报警模块设置多个报警阈值，当混合油气气相组成的实际值达到本文档来自技高网...

【技术保护点】
手持式油气浓度激光检测装置，其特征在于由手持机机体、传输管线、探头组成；手持机机体由激光传感模块、显示模块、报警模块、气相分析模块、光谱分析模块、气相比对模块、电压转化模块、电池充电模块组成；传输管线由不锈钢套管和光纤组成；探头由准直器、反射片、温度光纤探测器组成；激光传感模块的功能包括：①输出油气检测激光信号与温度检测激光信号，并经过光纤分别传输到准直器与温度光纤探测器；②接收返回的油气检测激光信号，具体过程是准直器对准反射片发射油气检测激光信号，油气检测激光信号的光路经过反射片反射原路返回到准直器形成返回的油气检测激光信号，返回的油气检测激光信号由光纤传输到激光传感模块；③接收返回的温度检测激光信号，具体过程是温度检测激光信号到达探头的温度光纤探测器后，温度检测激光信号在温度光纤探测器内由温度作用变化后得到返回的温度检测激光信号，返回的温度检测激光信号经光纤传输到激光传感模块；温度光纤传感器位于探头内部，探测油气环境温度，不影响油气检测激光信号的光路；光纤位于不锈钢套管内部，连接手持机机体的激光传感模块与探头的准直器与温度光纤探测器，光纤的功能是进行光信号传输，光信号包括：油气检测激光信号、返回的油气检测激光信号、温度检测激光信号、返回的温度检测激光信号；光谱分析模块的功能是接收激光传感模块发出的返回的油气检测激光信号与返回的温度检测激光信号；光谱分析模块分析接收到的光信号的光谱变化，判定油气环境温度，并通过油类品质温度梯度浓度表，判定油气检测区的油气气相组成的实际值；油类品质温度梯度浓度表是在实验室环境下测定不同种类油气在特定温度下挥发出的油气中各种可燃气体的百分比和油气浓度的关系表，当温度和油气种类确定的情况下，油气中可燃气体的百分比确定，光谱分析模块对比返回的油气检测激光信号与实验状态下确定的油气中可燃气体的百分比能够得出探头所在地点油气泄露的强弱，随着手持式油气浓度激光检测装置的探头的运动即可找到油气泄露最强的地点，断定事故发生范围；气相分析模块的功能是通过接收手动输入的油类品质参数与光谱分析模块发出的温度参数，对比浓度燃点曲线的爆炸临界点的油气气相组成的理论值；气相比对模块的功能是比较通过光谱判定的油气检测区的油气气相组成的实际值，与浓度燃点曲线的爆炸临界点的油气气相组成的理论值；报警模块的功能是通过光谱分析模块判定的油气气相组成的实际值达到气相分析模块判定的爆炸临界点的油气气相组成的理论值的报警阈值时，发出声、光、震动报警，可设置多个等级的报警阈值，不同报警阈值采用区别的报警信号；显示模块的功能是显示环境温度值，检测区域的混合油气浓度值，报警阈值；电池充电模块的功能是对电池充电；电压转换模块的功能是供电池充电模块使用，将电池电压转换稳定在3.3V电压。...

【技术特征摘要】
1.手持式油气浓度激光检测装置，其特征在于由手持机机体、传输管线、探头组成；手持机机体由激光传感模块、显示模块、报警模块、气相分析模块、光谱分析模块、气相比对模块、电压转化模块、电池充电模块组成；传输管线由不锈钢套管和光纤组成；探头由准直器、反射片、温度光纤探测器组成；激光传感模块的功能包括：①输出油气检测激光信号与温度检测激光信号，并经过光纤分别传输到准直器与温度光纤探测器；②接收返回的油气检测激光信号，具体过程是准直器对准反射片发射油气检测激光信号，油气检测激光信号的光路经过反射片反射原路返回到准直器形成返回的油气检测激光信号，返回的油气检测激光信号由光纤传输到激光传感模块；③接收返回的温度检测激光信号，具体过程是温度检测激光信号到达探头的温度光纤探测器后，温度检测激光信号在温度光纤探测器内由温度作用变化后得到返回的温度检测激光信号，返回的温度检测激光信号经光纤传输到激光传感模块；温度光纤传感器位于探头内部，探测油气环境温度，不影响油气检测激光信号的光路；光纤位于不锈钢套管内部，连接手持机机体的激光传感模块与探头的准直器与温度光纤探测器，光纤的功能是进行光信号传输，光信号包括：油气检测激光信号、返回的油气检测激光信号、温度检测激光信号、返回的温度检测激光信号；光谱分析模块的功能是接收激光传感模块发出的返回的油气检测激光信号与返回的温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：张扬，胡馨月，李琳，
申请(专利权)人：北京航星网讯技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11