The invention discloses a sensitive probe and a detection system for a non-spectroscopic infrared gas sensor. The sensitive probe comprises an infrared light source, an optical chamber, an infrared film array and an infrared detector array, and the optical chamber is provided with an air inlet and an air outlet respectively, through which the air inlet and the air outlet are passed. The infrared detector array consists of a plurality of detection filters and a contrast filter, and the infrared detector array consists of a plurality of infrared detectors, which are respectively connected with the detection filter and paired with the detection filter. When the infrared light source emits broad-spectrum infrared light, it passes through the optical chamber and the infrared film array in turn, then it emits and enters the infrared detector array. The invention can simultaneously measure the concentration of various gases by using an infrared light plate array and an infrared detector array.
【技术实现步骤摘要】
一种敏感探头及非分光红外气体传感器检测系统
本专利技术属于非分光红外传感器涉及
,具体涉及一种能够进行多气体浓度检测的非分光红外传感器用敏感探头。
技术介绍
随着天然气探测的发展,多气体监测的需求也越来越多。气体检测技术在生活及生产中应用范围也越来越广泛,具体集中在煤矿瓦斯监测系统、火灾探测系统、工业流程、空气质量监测等。对工业流程气体浓度检测所用的传感器主要有以下几种:一是催化燃烧式气体传感器,可燃性气体在催化剂作用下,在一定温度条件下进行燃烧反应,燃烧时电阻温度升高,电阻发生变化,变化值是待测气体浓度的函数,这种传感器只能检测可燃性气体,有局限性;二是半导体式气体传感器,利用一些金属氧化物半导体材料在一定的温度下其电导率随着环境气体成分变化而变化原理制造,这种方式稳定性差;三是热导式气体传感器,利用热量在不同气体中传递时具有的热传导能力不同,通过测量混合气体的热导率从而得到待测气体的体积百分含量,这种传感器受温度影响大,被测气体浓度不能太低,由于气体之间的热导率相近,抗干扰能力弱,只能测量两种组分气体;四是化学电池类传感器,它是一种消耗型的传感器,虽然灵敏度有所提高,但使用寿命短,一般只有1~2年。与它们相比红外气体传感器因其良好的选择性、不易中毒和老化、信噪比高、寿命长等优点,使用的越来越多。其原理是基于朗伯比尔定律和红外光谱吸收原理的,朗伯比尔定律具体公式为:,其中为没有气体吸收时,红外光源的光强,为有气体吸收时,红外光源的光强,为气体吸收系数,为腔内气体浓度,为红外光光程。红外气体传感器又可分为分光型和非分光型,由于非分光型红外气体传感器光 ...
【技术保护点】
1.一种用于非分光红外气体传感器的敏感探头,其特征在于:所述敏感探头包括红外光源、光学气室、红外光片阵列和红外探测器阵列;所述光学气室上分别设有进气孔和出气孔,通过进气孔和出气孔与待测气体环境相通;所述红外光源设于所述光学气室头端;所述红外光片阵列和红外探测器阵列依次设于所述光学气室尾部;所述红外光片阵列包括多个探测滤光片和一个对比滤光片;所述红外探测器阵列包括多个红外探测器,分别与探测滤光片、对比滤光片一一对应的;当红外光源出射宽谱红外光后,依次经过光学气室、红外光片阵列后出射,进入红外探测器阵列。
【技术特征摘要】
1.一种用于非分光红外气体传感器的敏感探头,其特征在于:所述敏感探头包括红外光源、光学气室、红外光片阵列和红外探测器阵列;所述光学气室上分别设有进气孔和出气孔,通过进气孔和出气孔与待测气体环境相通;所述红外光源设于所述光学气室头端;所述红外光片阵列和红外探测器阵列依次设于所述光学气室尾部;所述红外光片阵列包括多个探测滤光片和一个对比滤光片;所述红外探测器阵列包括多个红外探测器,分别与探测滤光片、对比滤光片一一对应的;当红外光源出射宽谱红外光后,依次经过光学气室、红外光片阵列后出射,进入红外探测器阵列。2.根据权利要求1所述的敏感探头,其特征在于:所述探测滤光片阵列包括甲烷气体红外滤光片、二氧化碳气体红外滤光片、一氧化碳红外滤光片和对比滤光片;所述红外探测器阵列包括甲烷气体探测器、二氧化碳气体探测器、一氧化碳气体探测器和对比探测器。3.根据权利要求1或2所述的敏感探头,其特征在于:所述红外探测器阵列呈中心对称结构;各红外探测器采用铂电阻阵列,每个铂电阻阵列包括四个惠斯通电桥电路。4.根据权利要求3所述的敏感探头,其特征在于:各红外探测器的腔体内壁设有黑体材料涂层。5.根据权利...
【专利技术属性】
技术研发人员:顾芳,夏伟祥,黄亚磊,何鹏翔,王丽阳,
申请(专利权)人:南京信息工程大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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