一种带恒温控制功能的高灵敏多气体检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种带恒温控制功能的高灵敏多气体检测系统，属于气体传感器技术领域，该检测系统的气室采用反射式的结构，在气室设计得足够小的基础上，让红外光在腔壁上经过多次反射，继而透射到热释电探测器上，通过分析特定波长下红外光强度的变化来测定不同气体的浓度，最终通过WIFI模块采用无线传输将浓度信息在手机端上进行显示。另外采用带有石墨烯加热片的光学腔壁构成气室，对检测系统的环境温度进行控制，保证气体传感器气室内恒温，从而消除环境温度变化对检测结果的影响。

A high sensitive multi gas detection system with constant temperature control function

【技术实现步骤摘要】
一种带恒温控制功能的高灵敏多气体检测系统
本技术属于气体传感器
，尤其涉及一种带恒温控制功能的高灵敏多气体浓度检测系统。
技术介绍
随着科技水平与社会经济的发展，多气体实时监测与分析在矿井勘探、化工生产、灾害预报、污染控制等各个领域的需求显得日益突出。在众多气体浓度的检测方法中，最常见的检测技术如下：一是电化学法，气体在电极处通过催化剂和高温作用发生氧化还原反应，促使电极之间的电信号发生改变，从而检测出待测气体的浓度，此方法检测精度不高、气体选择性较差，氧化还原反应的同时可能会产生有毒气体造成污染；二是紫外线电离法，水银灯放射出的紫外线照射到光电阴极上，逸出的光电子附着在待测气体分子上，从而产生离子在检测电阻上形成一定的电流，同时可以检测出待测气体的浓度，此方法的检测范围太小，且存在设备无法小型化的缺点；三是超声波法，在不同的气体介质中，超声波的传播速度有所不同，通过检测超声波在不同气体介质中从同一发射端到同一接收端的时间差值，可以检测出不同气体的浓度，此方法检测结果易受温度和湿度的影响，且存在检测范围较小的缺点；四是高压击穿法，根据浓度本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带恒温控制功能的高灵敏多气体检测系统，其特征在于：由光学系统和外围电路组成，其中光学系统包括红外光源、聚光片、灯座、曲面反射镜、采样气室、热释电探测器、探测器支架、滤光片、透气膜，外围电路包括交流电源、滤波放大电路、温度检测电路以及由A/D转换器、STM32单片机、TB6612FNG功率放大芯片、带有石墨烯加热片的光学腔壁的智能恒温控制电路；/n其中，采样气室包括采样气室一和采样气室二，采样气室一由带有石墨烯加热片的光学腔壁构成，红外光源镶嵌在聚光片内，并通过灯座固定到采样气室一的光学腔壁上，曲面反射镜一和曲面反射镜二分别粘贴在采样气室一的光学腔壁上，封装了六个窄带滤光片的探测器通过支...

【技术特征摘要】
1.一种带恒温控制功能的高灵敏多气体检测系统，其特征在于：由光学系统和外围电路组成，其中光学系统包括红外光源、聚光片、灯座、曲面反射镜、采样气室、热释电探测器、探测器支架、滤光片、透气膜，外围电路包括交流电源、滤波放大电路、温度检测电路以及由A/D转换器、STM32单片机、TB6612FNG功率放大芯片、带有石墨烯加热片的光学腔壁的智能恒温控制电路；
其中，采样气室包括采样气室一和采样气室二，采样气室一由带有石墨烯加热片的光学腔壁构成，红外光源镶嵌在聚光片内，并通过灯座固定到采样气室一的光学腔壁上，曲面反射镜一和曲面反射镜二分别粘贴在采样气室一的光学腔壁上，封装了六个窄带滤光片的探测器通过支架与采样气室一固定到一起，且与红外光源固定在采样气室的同一端，温度传感器封装在采样气室一内，并在采样气室一进气端封装好透气膜，采样气室一整个镶嵌到由塑料构成的采样气室二上；
探测器连接到采样气室外的滤波放大电路，放大后的信号经过A/D转换电路模数转换之后送入STM32单片机；
STM32单片机连接有电源电路、调制电路、WIFI模块、温度采集电路以及智能温控电路；
温度采集电路测量采样气室一内的实时温度传输给STM32单片机，单片机则根据接受到的温度信号利用智能恒温控制电路实现采样气室恒温；
STM32单片机还与调制电路相连，用于控制红外光源的频率和强度。


2.根据权利要求1所述的一种带恒温控制功能的高灵敏多气体检测系统，其特征在于：所述聚光片为高透光率亚克力LED透镜，用于将LED红外光源发出的发散式的红外光汇聚成任意需要的角度，所述灯座用于将整个光源固定到采样气室内。


3.根据权利要求1所述的一种带恒温控制功能的高灵敏多气体检测系统，其特征在于：所述采样气室一为圆筒型复合结构，由带有石墨烯加热片的光学腔壁构成，铝合金光学内壁镀有一层铜膜，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张加宏，裴昱，顾芳，李敏，孟辉，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32