气体检测方法和气体检测器设备技术

气体检测器设备包括至少一ＶＣＳＥＬ源（３４，３６）和至少一光传感器（５４，５６），该光传感器用于检测经过含有待检测的特定气体的样品室（４８）之后的光束（５０，５２）。在第一实施例中该传感器为光电二极管，其检测信号被电子求导设备（６４）对时间求导并随后被提供给两个锁定放大器（８４、８６）以产生Ｆ检测和２Ｆ检测，其中Ｆ为源的波长调制频率，并因此提供两个相应的测量信号，这两个测量信号相除给出了该气体浓度的精确值。在第二实施例中，该源为热释传感器，该传感器直接提供和入射到该传感器上的光束的时间导数成比例的检测信号。这样在最后一种情形中可以省略电子求导设备。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术特别涉及低成本红外(IR)气体检测。该领域中的标准技术包括热IR光源、干涉线路滤波器、样品室、及IR检测器。该线路滤波器对应于待检测气体的特征吸收波长，使得只有特定波长的光入射到检测器上。如果样品室中存在待检测的气体，部分光线被气体吸收，检测器信号因此被减弱。为了考虑光源由于老化、水分、或灰尘所致的光源强度变化，部分发射光线被导向到样品室外部而入射到参考检测器上(所谓的双束或参考束技术)。这种非衍射IR(NDIR)气体检测器遭受两个缺点。首先，热光源具有高的功耗和低的光效率，这使得难以实现电池驱动的操作并产生了冷却问题。第二，干涉线路滤波器的中心波长和温度相关，使得对于不同的气氛温度，在气体吸收峰的不同位置进行检测，这反过来使校准变得困难。垂直腔面发射激光器(VCSEL)的最近发展表明有一种方法可以改进低成本的单气体检测器。VCSEL波长是精确定义的，并可通过VCSEL驱动电流的改变而在几纳米的范围内调整该波长。这种VCSEL二极管同时可用于1.3至2.05μm的近红外(NIR)波长范围。IR吸收检测的许多种气体在该波长范围内具有其吸收峰的第一或第二谐波。尽管这些谐波本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体检测器设备，包括分别排列在用于接收至少第一气体的检测区域（４８）周围的波长调制激光源（２；３４，３６）和光传感器（９４，９６），所述第一气体的浓度或存在与否待确定，所述激光源提供位于所述第一气体吸收线附近受频率为第一频率Ｆ的波长调制的初始光信号Ｓ↓［０］，所述传感器接收该初始光信号经过所述检测区域后形成的结果光信号（Ｓ↓［Ｇ］），其特征在于，该光传感器是这样类型的传感器，即提供的检测信号基本上和所述结果光信号的时间导数成比例，由此形成和所述结果光信号的时间导数基本上成比例的电信号，所述设备进一步包括在所述第一频率产生第一调制参考信号（２０）的第一装置（８０）以及在所述第一频率的两倍处产...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：B威林，M科利，A塞弗特，
申请(专利权)人：IR微系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]