一种可实现甲烷气体三种浓度检测及显示的检测装置制造方法及图纸

技术编号:23786125 阅读:35 留言:0更新日期:2020-04-14 23:57
本发明专利技术提供一种可实现甲烷气体三种浓度检测及显示的检测装置:包括光路测量部分、气路部分、控制及信号处理部分,其中光路测量部分包括激光器、光纤光学连接器、准直光纤头、聚焦透镜、光电探测器;气路测量部分包括测距激光器、测距准直透镜、测距聚焦透镜、测距探测器。控制及信号处理部分包括信号发生器、脉冲信号发生器、锁相放大器、差分放大器、前置放大器、激光波长锁定模块、中心控制和计算单元、电流控制器、温度控制器。所述信号发生器输出分别与电流控制器的输入、锁相放大器的输入、中心控制和计算单元输出电连接。本发明专利技术基于激光吸收光谱技术,实现对甲烷气体实时检测,并且利用激光波长的调制和锁定技术,能够实现激光器稳定输出,并减少外部环境对激光器的干扰,可随时进行三种浓度切换检测,解决传统激光甲烷检测仪只能测甲烷PPM(积分浓度)的弊端,定性定量检测甲烷泄漏。

A detection device for detecting and displaying three concentrations of methane gas

【技术实现步骤摘要】
一种可实现甲烷气体三种浓度检测及显示的检测装置
本专利技术涉及甲烷气体光学检测装置领域,具体是一种可实现甲烷气体三种浓度检测及显示的检测装置。
技术介绍
当今世界面临的能源结构与环境保护方面的压力,而天然气因其环保、节约、具有更高的安全性能使得天然气在全世界范围内迅速发展,天然气的用气量正在快速的增长。因埋地和裸露在外的天然气传输管道以及管道上阀门、仪表锈蚀老化,人为因素,地质灾害(地震、山体滑坡、洪水)都会导致天然气的泄漏,造成巨大的经济损失,引起重大安全事故,影响人们日常生活。伴随着政府、企业及社会对燃气管道安全及环保的日益重视,燃气管道的安全巡检,尤其是泄漏检测越来越显得重要。如果能够及时有效的检测出泄漏点就可以避免重特大事故发生,为天然气传输管道长期安全运行提供保障。但传统手段,如气路检测法、路面巡查法、钻孔检测法、排气检测法、防腐层缺陷检测法都不能有效地、准确地检测到泄漏点,而且误差大。而随着激光光谱吸收技术广泛应用,使得天然气泄漏能够快速、准确、有效的检测出来。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可实现甲烷气体三种浓度检测及显示的检测装置,其特征在于:包括光路测量部分、气路测量部分、控制及信号处理部分,其中:所述光路测量部分包括激光器、光纤光学连接器、准直光纤头、聚焦透镜、光电探测器;所述激光器的出光端通过光纤光学连接器的进光端,准直光纤头通过光纤光学连接器的出光端,所述聚焦透镜设于光反射回路,所述光电探测器设于聚焦透镜的聚焦焦点;/n所述气路测量部分包括测距激光器、测距准直透镜、测距聚焦透镜、测距探测器;所述测距激光器出射光接入测距准直透镜,所述测距探测器设于测距聚焦透镜的聚焦焦点;/n所述控制及信号处理部分包括信号发生器、脉冲信号发生器、锁相放大器、差分放大器、前置放大器、...

【技术特征摘要】
1.一种可实现甲烷气体三种浓度检测及显示的检测装置,其特征在于:包括光路测量部分、气路测量部分、控制及信号处理部分,其中:所述光路测量部分包括激光器、光纤光学连接器、准直光纤头、聚焦透镜、光电探测器;所述激光器的出光端通过光纤光学连接器的进光端,准直光纤头通过光纤光学连接器的出光端,所述聚焦透镜设于光反射回路,所述光电探测器设于聚焦透镜的聚焦焦点;
所述气路测量部分包括测距激光器、测距准直透镜、测距聚焦透镜、测距探测器;所述测距激光器出射光接入测距准直透镜,所述测距探测器设于测距聚焦透镜的聚焦焦点;
所述控制及信号处理部分包括信号发生器、脉冲信号发生器、锁相放大器、差分放大器、前置放大器、激光波长锁定模块、中心控制和计算单元、电流控制器、温度控制器;所述信号发生器输出分别与电流控制器的输入、锁相放大器的输入、中心控制和计算单元输出电连接,所述脉冲信号发生器输出与测距激光器输入电连接,所述脉冲信号发生器输入与中心控制和计算单元输出电连接,所述电流控制器、温度控制器的输出分别与所述激光器电连接,所述光电探测器与前置放大器的输入电连接,所述前置放大器的输出与差分放大器的输入电连接,所述差分放大器的输出与锁相放大器的输入电连接,所述锁相放大器的输出与中心控制和计算单元的输入电连接,所述中心控制和计算单元的输出与激光波长锁定模块的输入电连接,所述激光波长锁定模块的输出与电流控制器的输入电连接;
所述光路测量部分中,激光器的出射光经光纤光学连接器与准直光纤头输入部分耦合,经准直光纤头准直后入射至可能发生甲烷气体泄漏的气路空间,经反射背景反射后入射至聚焦透镜,聚焦透镜聚焦反射光后送入光电探测器,光电探测器将接收的光信号转换为电信号后送入前置放大器,经前置放大器放大后送入差分放大器,经差分放大器消除由于激光器抖动产生的噪声后送入锁相放大器,锁相放大器根据测量光对应的电信号,解调出包含待测气体吸收信息的谐波信号,谐波信号由锁相放大器送入中心控制和计算单元;中心控制和计算单元将谐波信号转换为数据后进行数据分析,以计算出待测气体信息数据和反馈误差信息数据;同时中心控制和计算单元将反馈误差信息数据转换为反馈误差信号后送入激光波长锁定模块,激光波长锁定模块将反馈误差信号转换后电压后加载至电流控制器,电流控制器将电压转换为电流后叠加至电流控制器输出至激光器的...

【专利技术属性】
技术研发人员:李红军汪磊沈澄梅教旭马丽华
申请(专利权)人:深圳华领医学技术有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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