一种基于开放式光声谐振腔的气体检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于开放式光声谐振腔的气体检测系统，包括：光源模块，用于产生入射光；开放式光声谐振腔，连接所述光源模块，其具有通气窗口以使待测气体进入腔体内；所述开放式光声谐振腔用于根据所述入射光对腔内的所述待测气体进行照射处理以产生光声信号；信号处理模块，连接所述开放式光声谐振腔，用于将所述光声信号转换为电信号并对所述电信号进行处理以完成对所述待测气体的检测。本发明专利技术提供的基于开放式光声谐振腔的气体检测系统使用开放式共振光声池，无需光学透镜作为窗口，避免了现有的封闭式光声池由于光学窗口与激光光源相互作用而产生背景噪声的问题，提高了气体检测的灵敏度和准确度。

A gas detection system based on an open photoacoustic resonator

【技术实现步骤摘要】
一种基于开放式光声谐振腔的气体检测系统
本专利技术属于痕量气体光学检测
，具体涉及一种基于开放式光声谐振腔的气体检测系统。
技术介绍
痕量气体是大气中浓度低于10的粒种，其在各种物理、化学、生物等作用下参与生物地球化学循环。大气中的一些痕量污染物含量虽低却会对环境造成巨大的影响。痕量气体的无损在线检测在大气监测、工业安全、医疗诊断等领域都具有重要的研究价值和应用意义。如大气中的SO2会导致酸雨，CO2、CH4是温室效应的元凶。而变压器的绝缘系统在长期工作中会发生老化，产生C2H4、CO等痕量气体，通过对这些痕量气体的检测可以有效地反映出绝缘系统的老化程度，从而预防变压器故障。再比如通过检测患者呼出气体中的NH4含量，可以帮助判断患者是否患有肝功障碍、糖尿病、癌症等疾病等。传统的痕量气体检测方法如色谱法，需要定时更换色谱柱，仪器和人力成本都较高，难以实现长时间的在线检测。目前，光声检测技术因其灵敏度高、检测速度快等优点被广泛用于痕量气体检测。然而现有的光声检测装置采用封闭式光声池的光学窗口，其会与激光光源相互作用，产生较大的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于开放式光声谐振腔的气体检测系统，其特征在于，包括：/n光源模块(1)，用于产生入射光；/n开放式光声谐振腔(2)，连接所述光源模块(1)，其具有通气窗口以使待测气体进入腔体内；所述开放式光声谐振腔(2)用于根据所述入射光对腔内的所述待测气体进行照射处理以产生光声信号；/n信号处理模块(3)，连接所述开放式光声谐振腔(2)，用于将所述光声信号转换为电信号并对所述电信号进行处理以完成对所述待测气体的检测。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于开放式光声谐振腔的气体检测系统，其特征在于，包括：
光源模块(1)，用于产生入射光；
开放式光声谐振腔(2)，连接所述光源模块(1)，其具有通气窗口以使待测气体进入腔体内；所述开放式光声谐振腔(2)用于根据所述入射光对腔内的所述待测气体进行照射处理以产生光声信号；
信号处理模块(3)，连接所述开放式光声谐振腔(2)，用于将所述光声信号转换为电信号并对所述电信号进行处理以完成对所述待测气体的检测。


2.根据权利要求1所述的气体检测系统，其特征在于，所述光源模块(1)包括可调谐激光光源(11)和机械斩波器(12)；其中，
所述可调谐激光光源(11)用于产生激光；
所述机械斩波器(12)连接所述可调谐激光光源(11)和所述开放式光声谐振腔(2)，用于对所述激光进行调制以产生所述入射光。


3.根据权利要求2所述的气体检测系统，其特征在于，所述开放式光声谐振腔(2)为T型光声谐振腔。


4.根据权利要求3所述的气体检测系统，其特征在于，所述开放式光声谐振腔(2)包括吸收腔(21)和共振腔(22)，其中，
所述吸收腔(21)位于所述开放式光声谐振腔(2)的下部并连接所述机械斩波器(12)，用于吸收所述入射光并产生光声信号；其中，所述吸收腔(21)两端设有通气窗口；
所述共振腔(22)位于所述开放式光声谐振腔(2)的上部，且垂直置于所述吸收腔(21)的正上...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘丽娴，邵晓鹏，章学仕，宦惠庭，张乐，马生存，程坤，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61