本实用新型专利技术公开了一种应用光纤气体检测的三共振管光声增强装置，包括气室，所述气室内放置有实心圆柱体，所述实心圆柱体上设有信号增强装置，所述气室上分别设有进气口和出气口，且进气口、气室和出气口相互连通，所述气室上设有准直装置。本实用新型专利技术对传统的光声反应气室结构做了大幅度的改进，大大的提高了对气体的检测灵敏度，尤其是加强了石英音叉激发光信号的强度，以及通过共振腔对光声信号进行了增强，设计灵活，便于实现，可以通过改变激光器实现多种气体的测量，实用价值高。
【技术实现步骤摘要】
一种应用光纤气体检测的三共振管光声增强装置
本技术涉及光纤传感
，尤其涉及一种应用光纤气体检测的三共振管光声增强装置。
技术介绍
光纤传感包含对外界信号的感知和传输两种功能，所谓感知，是指外界信号按照其变化规律使光纤中传输的光波的物理特征参量，如强度、波长、频率、相位和偏振态等发生变化，测量光参量的变化即“感知”外界信号的变化，这种“感知”实质上是外界信号对光纤中传播的光波实时调制，所谓传输，是指光纤将受到外界信号调制的光波传输到光探测器进行检测，将外界信号从光波中提取出来并按需要进行数据处理，也就是解调，因此，光纤传感技术包括调制与解调两方面的技术，即外界信号如何调制光纤中的光波参量的调制技术及如何从被调制的光波中提取外界信号的解调技术。现有的光声反应室对气体的检测灵敏度大都较低，从而使得检测效果较差，因此需要对此做出改进。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术中光声反应室对气体的检测效果较差的问题，而提出的一种应用光纤气体检测的三共振管光声增强装置。为了实现上述目的，本技术采用了如下技术方案：一种应用光纤气体检测的三共振管光声增强装置，包括气室，所述气室内放置有实心圆柱体，所述实心圆柱体上设有信号增强装置，所述气室上分别设有进气口和出气口，且进气口、气室和出气口相互连通，所述气室上设有准直装置。优选地，所述信号增强装置包括开设在实心圆柱体侧面的同一平面上的三个通道，且三个通道共同构成三个声波共振腔，所述实心圆柱体内设有石英音叉，且石英音叉位于三个通道的交汇处，所述石英音叉上连接有检测装置。优选地，所述准直装置包括均匀安装在气室上的准直器a、准直器b、准直器c、准直器d、准直器e、准直器f，所述准直器a与准直器d、准直器b与准直器e和准直器c与准直器f分别位于三个通道的两端，所述准直器a上连接有光纤a，所述准直器b与准直器c之间连接有光纤b，所述准直器d与准直器e之间连接有光纤c，所述准直器f处设有与准直器f相互配合的反射镜。优选地，所述检测装置包括电连接在石英音叉一端的前置放大器，所述前置放大器远离石英音叉的一端电连接有锁相放大器，所述锁相放大器远离前置放大器的一端电连接有数据采集卡，所述数据采集卡远离锁相放大器的一端电连接有电脑，所述电脑上连接有激光器驱动，所述激光器驱动上连接有激光器，且激光器连接在气室上。与现有技术相比，本技术有如下有益效果：1、激光在结构中反复经过石英音叉六次，从而对石英音叉激发的光信号进行了有效的增强；2、结构中含有三个共振腔，三个共振腔同时作用声波信号，明显对光声信号进行了增强，提高了系统信噪比；综上所述，该装置对传统的光声反应气室结构做了大幅度的改进，大大的提高了对气体的检测灵敏度，尤其是加强了石英音叉激发光信号的强度，以及通过共振腔对光声信号进行了增强，设计灵活，便于实现，可以通过改变激光器实现多种气体的测量，实用价值高。附图说明图1为本技术提出的一种应用光纤气体检测的三共振管光声增强装置的正面结构示意图；图2为本技术提出的一种应用光纤气体检测的三共振管光声增强装置的侧面结构示意图。图中：1气室、2实心圆柱体、3进气口、4出气口、5石英音叉、6准直器a、7准直器b、8准直器c、9准直器d、10准直器e、11准直器f、12光纤a、13光纤b、14光纤c、15反射镜、16前置放大器、17锁相放大器、18数据采集卡、19电脑、20激光器驱动、21激光器。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。参照图1-2，一种应用光纤气体检测的三共振管光声增强装置，包括气室1，气室1内放置有实心圆柱体2，实心圆柱体2上设有信号增强装置，气室1上分别设有进气口3和出气口4，且进气口3、气室1和出气口4相互连通，信号增强装置包括开设在实心圆柱体2侧面的同一平面上的三个通道，且三个通道共同构成三个声波共振腔，实心圆柱体2内设有石英音叉5，且石英音叉5位于三个通道的交汇处，激光在结构中反复经过石英音叉5六次，从而对石英音叉5激发的光信号进行了有效的增强。石英音叉5上连接有检测装置，检测装置包括电连接在石英音叉5一端的前置放大器16，前置放大器16远离石英音叉5的一端电连接有锁相放大器17，锁相放大器17远离前置放大器16的一端电连接有数据采集卡18，数据采集卡18远离锁相放大器17的一端电连接有电脑19，电脑19上连接有激光器驱动20，激光器驱动20上连接有激光器21，且激光器21连接在气室1上，可以通过改变激光器21实现多种气体的测量，实用价值高。气室1上设有准直装置，准直装置包括均匀安装在气室1上的准直器a6、准直器b7、准直器c8、准直器d9、准直器e10、准直器f11，准直器a6与准直器d9、准直器b7与准直器e10和准直器c8与准直器f11分别位于三个通道的两端，准直器a6上连接有光纤a12，准直器b7与准直器c8之间连接有光纤b13，准直器d9与准直器e10之间连接有光纤c14，准直器f11处设有与准直器f11相互配合的反射镜15，激光器21发射的激光通过光纤a12到达准直器a6并进入气室1，激光信号由准直器a6进入经过音叉5到达准直器d9，后又经过光纤c14传到准直器e10，激光信号通过准直器e10进入经过音叉5后又到达准直器b7，后又经过光纤b13传到准直器c8，激光信号通过准直器c8经过音叉5到达准直器f11，到达准直器f11的激光又通过反射镜15反射回准直器f11，反向重复之前的步骤并将采集到的电信号向下传递，参与信号解调，加强了石英音叉5激发光信号的强度，以及通过共振腔对光声信号进行了增强，大大的提高了对气体的检测灵敏度，改善了光声反应室对气体的检测效果。注释：图2中虚线管道为共振腔，共振腔内的实线单箭头为激光正射路线，虚线单箭头为反射路线图2中部分参数：θ为60°，r为4.5mm，R为7.5mm，c为0.6mm，d为0.6mm。本技术中，激光器21发射的激光通过光纤a12到达准直器a6并进入气室1，激光信号由准直器a6进入经过音叉5到达准直器d9，后又经过光纤c14传到准直器e10，激光信号通过准直器e10进入经过音叉5后又到达准直器b7，后又经过光纤b13传到准直器c8，激光信号通过准直器c8经过音叉5到达准直器f11，到达准直器f11的激光又通过反射镜15反射回准直器f11，反向重复之前的步骤并将采集到的电信号向下传递，参与信号解调。以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，根据本技术的技术方案及其技术构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种应用光纤气体检测的三共振管光声增强装置，包括气室(1)，其特征在于：所述气室(1)内放置有实心圆柱体(2)，所述实心圆柱体(2)上设有信号增强装置，所述气室(1)上分别设有进气口(3)和出气口(4)，且进气口(3)、气室(1)和出气口(4)相互连通，所述气室(1)上设有准直装置。/n
【技术特征摘要】
1.一种应用光纤气体检测的三共振管光声增强装置，包括气室(1)，其特征在于：所述气室(1)内放置有实心圆柱体(2)，所述实心圆柱体(2)上设有信号增强装置，所述气室(1)上分别设有进气口(3)和出气口(4)，且进气口(3)、气室(1)和出气口(4)相互连通，所述气室(1)上设有准直装置。
2.根据权利要求1所述的一种应用光纤气体检测的三共振管光声增强装置，其特征在于：所述信号增强装置包括开设在实心圆柱体(2)侧面的同一平面上的三个通道，且三个通道共同构成三个声波共振腔，所述实心圆柱体(2)内设有石英音叉(5)，且石英音叉(5)位于三个通道的交汇处，所述石英音叉(5)上连接有检测装置。
3.根据权利要求2所述的一种应用光纤气体检测的三共振管光声增强装置，其特征在于：所述准直装置包括均匀安装在气室(1)上的准直器a(6)、准直器b(7)、准直器c(8)、准直器d(9)、准直器e(10)、准直器f(11)，所述准直器...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤龙飞，于会山，田存伟，王宗良，张浩，张秀坤，
申请(专利权)人：聊城大学，
类型：新型
国别省市：山东;37
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