多气体浓度检测装置及其制作方法、报警装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供多气体浓度检测装置及其制作方法、报警装置，该多气体浓度检测装置包括反射气室、中红外光源、滤光片和多通道检测器，反射气室开设有第一贯穿孔和第二贯穿孔；中红外光源插设于第一贯穿孔中；滤光片至少包括有参考滤光片、第一滤光片和第二滤光片；多通道检测器至少包括位于同一水平面上的朝向第二贯穿孔的参考通道、第一通道和第二通道，参考滤光片覆盖参考通道的进光口，第一滤光片覆盖第一通道的进光口，第二滤光片覆盖第二通道的进光口，中红外光源发出的光线通过反射气室聚集至参考通道、第一通道和第二通道中。本发明专利技术的多气体浓度检测装置能够同步检测多种气体及其混合气体的浓度。

Multi gas concentration detection device and its manufacturing method, alarm device

【技术实现步骤摘要】
多气体浓度检测装置及其制作方法、报警装置
本专利技术涉及气体浓度监测
，特别是涉及一种多气体浓度检测装置及其制作方法、报警装置。
技术介绍
近年来随着我国经济的高速发展以及城市化进程的不断加快，所面临的环境污染问题也日趋严峻。其中大气环境污染给我们的生产和生活带来了极大的影响，而工业废弃等气体污染是当前大气环境监测与治理的重中之重。例如，工业过程中排放的氮氧化物、硫化物等气体容易产生酸雨，导致土壤酸化、破坏农业生产；汽车尾气中排放的碳氢化合物、碳氧化物属于温室气体，加剧温室效应，威胁全球生态环境。此外，对易燃易爆等危险气体的实时监测是保障工业生产安全的重要措施。例如，对甲烷、一氧化碳等气体浓度的监测，是预警煤矿瓦斯爆炸等安全事故的有效手段。可见，研制气体传感器实现对易燃易爆、有毒有害等气体浓度的有效监控，是对人民健康生活、工业安全生产的有力保障，具有重要的社会价值和市场需求。基于红外光谱吸收技术的气体传感方法具有检测范围大、灵敏度高、选择性强、防爆性好、抗中毒、寿命长等优点近年来得到了飞速发展。其工作原理是根据气体分子的能级结构，选择性吸收与能级间能量差相匹配的光子能量，即选择性吸收特定波长的红外光。由于不同气体分子能级结构不同，导致吸收的光波长不同。同时，根据朗伯比尔定律，气体分子的浓度与光吸收强度呈对应关系。因此，根据气体分子的吸收波长可以确定气体种类，根据特定光程下光吸收强度确定气体的浓度。目前，基于红外吸收光谱技术的气体传感器研究得到了国内外广泛关注。国际上，美国Honeywell公司、Spectrex公司；德国Drager公司；日本Tohoku大学、东京气体股份有限公司；芬兰Turku大学均已经开展了红外气体传感器的研究，并推出了相关产品。在国内方面，天津大学、西安光机所、中国矿业大学、哈尔滨工业大学等单位在红外气体传感器领域也做出了大量的研究成果。但是，目前国内在这个领域多处于实验室研究阶段，未见成熟产品面市。目前，国外推出的红外气体传感器产品大多根据气体红外吸收的强选择性，仅对单一种类气体有效。然而，在实际工业应用环境中，往往需要同时对多种混合气体进行多参量传感测量，而采用多种类型的气体传感器必将极大增加工业成本和系统的复杂程度。因此，红外气体传感器的集成化、多功能、多用途化将成为未来发展趋势。针对多种混合气体同步传感的实际需求，开展具有自主知识产权的多参量、多功能的中红外气体传感器研制，具有广泛的应用前景和市场需求。
技术实现思路
本专利技术主要提供一种多气体浓度检测装置及其制作方法、报警装置，以提升气体浓度检测装置的检测精度。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种多气体浓度检测装置，该多气体浓度检测装置包括：反射气室，开设有第一贯穿孔和第二贯穿孔；中红外光源，插设于第一贯穿孔中；滤光片，至少包括有参考滤光片、第一滤光片和第二滤光片；及多通道检测器，至少包括位于同一水平面上的朝向第二贯穿孔的参考通道、第一通道和第二通道，参考滤光片覆盖参考通道的进光口，第一滤光片覆盖第一通道的进光口，第二滤光片覆盖第二通道的进光口，中红外光源发出的光线通过反射气室聚集至参考通道、第一通道和第二通道中，以得到参考波长光的参考光强度、第一波长光的第一光强度、第二波长光的第二光强度，通过参考光强度和第一光强度差分运算处理得到第一气体的浓度，通过参考光强度和第二光强度差分运算处理得到第二气体的浓度。为解决上述技术问题，本专利技术采用的又一个技术方案是：提供一种多气体浓度检测装置的制作方法，该多气体浓度检测装置的制作方法包括：制作开设有第一贯穿孔和第二贯穿孔的反射气室；将中红外光源插设于第一贯穿孔中；将多通道检测器朝向第二贯穿孔摆放，其中，多通道检测器至少包括位于同一水平面上的朝向第二贯穿孔的参考通道、第一通道和第二通道；提供滤光片，滤光片至少包括提供参考滤光片、第一滤光片和第二滤光片，将参考滤光片覆盖参考通道的进光口，第一滤光片覆盖第一通道的进光口，第二滤光片覆盖第二通道的进光口，其中，中红外光源发出的光线通过反射气室聚集至参考通道、第一通道和第二通道中，以得到参考波长光的参考光强度、第一波长光的第一光强度、第二波长光的第二光强度，通过参考光强度和第一光强度差分运算处理得到第一气体的浓度，通过参考光强度和第二光强度差分运算处理得到第二气体的浓度。为解决上述技术问题，本专利技术采用的又一个技术方案是：提供一种报警装置，该报警装置包括报警器和上述多气体浓度检测装置，报警器与多气体浓度检测装置电连接，报警器用于在多气体浓度检测装置检测到可燃气体的浓度大于预设值时发出警示音。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术在多气体浓度检测装置的结构方面，提出了螺旋形槽气室结构有效优化空间利用率，提高多气体浓度检测装置的集成化程度，使多气体浓度检测装置更加小型化。且传感器结构简单，实现中红外光源、多通道检测器、反射气室的模块化装配，无高精度光路调节过程，多气体浓度检测装置一致性好，成本低，适合大规模自动化生产。2、本专利技术在多气体浓度检测装置的传感性能方面，提出了波分复用多参量混合气体浓度传感方法。多气体浓度检测装置的各通道滤波窗口的光谱区间与待测气体特定中红外吸收光谱匹配，使每个通道选择性探测对应光谱吸收的气体分子浓度，实现对多类气体浓度及其混合气体浓度的多参量同步测量目标，推动多气体浓度检测装置向多功能、多用途化方向发展。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：图1是本专利技术提供的多气体浓度检测装置的一实施例的装配结构示意图；图2是本专利技术提供的多气体浓度检测装置的一实施例的分解结构示意图；图3为本专利技术提供的中红外光源、参考滤光片、第一滤光片和第二滤光片的光谱曲线图；图4为中红外光源及多通道检测器探测的光谱曲线图；图5是本专利技术提供的多气体浓度检测装置的一实施例的光路走向示意图；图6是本专利技术提供的多气体浓度检测装置的制作方法的一实施例的流程示意图；图7是本专利技术提供的多气体浓度检测装置的制作方法的另一实施例的流程示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。请参阅图1至图4，图1是本专利技术提供的多气体浓度检测装置100的一实施例的装配结构示意图，图2是本专利技术提供的多气体浓度检测装置100的一实施例的分解结构示意图，图3为本专利技术提供的中红外光源20、参考滤光片、第一滤光片和第二滤光片的光谱曲线图，图4为中红外光源20及多通道检测器30探测的光谱曲线图。本专利技术提供了一种多气体浓度检测装置100，多气体浓度检测装置100能够同步检测出多种气体的浓度，实现对多种气体的浓度及其混合气体浓度的多参量同步测量目标，推动多气体浓度检测装置100向集成化方向发展。以下实施例将以多气体浓度检测装置100同步检测两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多气体浓度检测装置，其特征在于，所述多气体浓度检测装置包括：反射气室，开设有第一贯穿孔和第二贯穿孔；中红外光源，插设于所述第一贯穿孔中；滤光片，至少包括有参考滤光片、第一滤光片和第二滤光片；及多通道检测器，至少包括位于同一水平面上的朝向所述第二贯穿孔的参考通道、第一通道和第二通道，所述参考滤光片覆盖所述参考通道的进光口，所述第一滤光片覆盖所述第一通道的进光口，所述第二滤光片覆盖所述第二通道的进光口，所述中红外光源发出的光线通过所述反射气室聚集至所述参考通道、所述第一通道和所述第二通道中，以得到参考波长光的参考光强度、第一波长光的第一光强度、第二波长光的第二光强度，通过所述参考光强度和所述第一光强度差分运算处理得到第一气体的浓度，通过所述参考光强度和所述第二光强度差分运算处理得到第二气体的浓度。

【技术特征摘要】
1.一种多气体浓度检测装置，其特征在于，所述多气体浓度检测装置包括：反射气室，开设有第一贯穿孔和第二贯穿孔；中红外光源，插设于所述第一贯穿孔中；滤光片，至少包括有参考滤光片、第一滤光片和第二滤光片；及多通道检测器，至少包括位于同一水平面上的朝向所述第二贯穿孔的参考通道、第一通道和第二通道，所述参考滤光片覆盖所述参考通道的进光口，所述第一滤光片覆盖所述第一通道的进光口，所述第二滤光片覆盖所述第二通道的进光口，所述中红外光源发出的光线通过所述反射气室聚集至所述参考通道、所述第一通道和所述第二通道中，以得到参考波长光的参考光强度、第一波长光的第一光强度、第二波长光的第二光强度，通过所述参考光强度和所述第一光强度差分运算处理得到第一气体的浓度，通过所述参考光强度和所述第二光强度差分运算处理得到第二气体的浓度。2.根据权利要求1所述的多气体浓度检测装置，其特征在于，所述反射气室包括反射室和扩散窗，所述反射室开设有螺旋形槽，所述螺旋形槽的第一端开设有所述第一贯穿孔，所述螺旋形槽的第二端开设有所述第二贯穿孔，所述扩散窗开设有扩散通道，所述扩散窗盖设于所述螺旋形槽的开口处，所述扩散通道与所述螺旋形槽连通。3.根据权利要求2所述的多气体浓度检测装置，其特征在于，所述扩散通道朝向所述螺旋形槽的侧壁，且所述扩散通道的宽度大于所述螺旋形槽的侧壁的宽度。4.根据权利要求2所述的多气体浓度检测装置，其特征在于，所述螺旋形槽的内壁的粗糙度为2微米至4微米，和/或者，所述扩散窗的朝向所述螺旋形槽的表面的粗糙度为2微米至4微米。5.根据权利要求2所述的多气体浓度检测装置，其特征在于，所述反射气室还包括定位柱，所述反射室和所述扩散窗中之一与所述定位柱连接，所述反射室和所述扩散窗中另一设置有定位孔，所述定位柱插至于所述定位孔中以使所述反射室和所述扩散窗彼此固定。6.根据权利要求2所述的多气体浓度检测装置，其特征在于，所述反射气室还包括安装基座，所述中红外光源和所述多通道检测器分别与所述安装基座连接，所述安装基座与所述反射室的远...

【专利技术属性】
技术研发人员：卿笃安，
申请(专利权)人：深圳市诺安环境安全股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44