红外线气体浓度检测装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种红外线气体浓度检测装置。现有产品体积较大、不易维护。本实用新型专利技术包括光发射单元、光接收单元和数据处理单元。中空的光子晶体光纤一端和光发射单元的红外光源均连接在进气连接单元上，且位置对应；光子晶体光纤另一端和光接收单元的红外探测器连接在出气连接单元上，且位置对应；光发射单元的控制信号输入端和光接收单元的信号输出端均与数据处理单元电连接。本实用新型专利技术直接将光子晶体光纤的中空芯层作为气室，体积小、性能好。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种红外线气体浓度检测装置，主要用来测量气体中某种或几种分子的浓度。
技术介绍
红外线气体浓度检测装置一般采用红外气体分析仪，就是利用光能量被气体分子选择特定频率吸收的吸收光谱原理，来测量气体的浓度。红外气体分析仪由光发射单元、气室、光接收单元、数据处理单元以及其它辅助单元组成。光发射单元包括各种红外光源，其发射的红外光射入气室，被气室中的气体吸收衰减后，照射到光接收单元。光接收单元一般包括红外探测器，它将光强衰减变化量转化为电信号变化量，该电信号被数据处理单元处理后，即可得到被测气体中某些分子的浓度值。具体来说，光源发射出的特定波长的光束穿过被测气体时，被测气体对光束进行吸收，导致特定频率光的强度产生衰减，光强度的衰减与被测气体含量相关。因此，通过测量光强度衰减信息就可以分析获得被测气体的浓度。例如专利号为CN85104270、CN85104309、CN92112896.7、CN94194491.3、CN00803825.2、CN00238371.3、CN95206150.3的专利所公开的
技术实现思路
。通常气室是含有被测气体的较大尺寸的封闭部件或者是一段开放的空间，光信号在其中是以直线传播或者是经过多次反射的折线传播的。因而气室需要有一定的传播长度产生足够的光损耗，这使红外线式气体分析仪体积较大、笨重，并且需要对光发射单元、接收单元进行对准调节，这对分析仪的维护也产生重要问题。
技术实现思路
本技术的目的就是针对现有技术的不足，提供一种结构紧凑的，适合便携和廉价的红外线气体浓度检测装置。本技术是这样实现的中空的光子晶体光纤一端和光发射单元的红外光源均连接在进气连接单元上，并且光子晶体光纤的端口与光发射单元的红外光源位置对应，实现光耦合。所述的进气连接单元为中空，设有进气口，待测气体可以通过进气口通入中空的光子晶体光纤。光子晶体光纤另一端和光接收单元的红外探测器连接在出气连接单元上，并且光子晶体光纤的端口与光接收单元的红外探测器的位置对应，实现光耦合。所述的出气连接单元为中空，设有出气口，光子晶体光纤中的待测气体可以通过出气口排出。光发射单元的控制信号输入端和光接收单元的信号输出端均与数据处理单元电连接。所述的光发射单元的红外光源可以通过连接光纤与进气连接单元连接，连接光纤的端口与光子晶体光纤的端口位置对应，实现光耦合；所述的光接收单元的红外探测器可以通过连接光纤与出气连接单元连接，连接光纤的端口与光子晶体光纤的另一端口位置对应，实现光耦合。光发射单元、光接收单元和数据处理单元采用现有红外气体分析仪相应的技术。本技术利用光子晶体光纤能束缚传导光的特性以及其芯层可以是空心的特点，直接将光子晶体光纤的中空芯层作为气室，光在其中以导波的形式传播的。其主要优点是，由于光子晶体光纤具有柔韧性、可以卷曲起来，光在其中传播也以导波的方式沿着光纤弯曲传播，因而气室的尺寸可以很小；增加光子晶体光纤的长度可以增加光传播的路径长度，从而增加气体对光吸收的幅度，提高红外线式气体分析仪的性能；光子晶体光纤的重量很轻，能大幅减轻分析仪的重量。附图说明图1为本技术的结构示意图。具体实施方式如图1所示，光发射单元2的红外光源3通过连接光纤4连接在进气连接单元5上。进气连接单元5为中空，设有进气口6。中空的光子晶体光纤7一端连接在进气连接单元5上，并与进气连接单元5相通，待测气体可以通过进气口6通入光子晶体光纤7。光子晶体光纤7的端口与连接光纤4的端口位置对应，实现光耦合。光接收单元12的红外探测器11通过连接光纤10连接在出气连接单元9上。出气连接单元9为中空，设有出气口8。光子晶体光纤7另一端连接在出气连接单元9上，并与出气连接单元9相通，光子晶体光纤7中的待测气体可以通过出气口8排出。光子晶体光纤7的另一端口与连接光纤10的端口位置对应，实现光耦合。光发射单元2的控制信号输入端和光接收单元12的信号输出端均与数据处理单元1电连接。工作时，待测气体由进气连接单元5的进气口6通入，经过中空的光子晶体光纤7，由出气连接单元9的出气口8排出。这样光子晶体光纤7中充满了待测气体成为气室。数据处理单元1控制的光发射单元2发射的红外光经过连接光纤4射入光子晶体光纤7，被光子晶体光纤7中的气体吸收衰减后，经过连接光纤10照射到光接收单元12，它将光强衰减变化量转化为电信号变化量，该电信号被数据处理单元1处理后，即可得到被测气体中某些分子的浓度值。权利要求1.红外线气体浓度检测装置，包括光发射单元、光接收单元和数据处理单元，其特征在于中空的光子晶体光纤一端和光发射单元的红外光源均连接在进气连接单元上，并且光子晶体光纤的端口与光发射单元的红外光源位置对应，所述的进气连接单元为中空，设有进气口；光子晶体光纤另一端和光接收单元的红外探测器连接在出气连接单元上，并且光子晶体光纤的端口与光接收单元的红外探测器位置对应，所述的出气连接单元为中空，设有出气口；光发射单元的控制信号输入端和光接收单元的信号输出端均与数据处理单元电连接。2.如权利要求1所述的红外线气体浓度检测装置，其特征在于所述的光发射单元的红外光源通过连接光纤与进气连接单元连接，连接光纤的端口与光子晶体光纤的端口位置对应；所述的光接收单元的红外探测器通过连接光纤与出气连接单元连接，连接光纤的端口与光子晶体光纤的另一端口位置对应。专利摘要本技术涉及一种红外线气体浓度检测装置。现有产品体积较大、不易维护。本技术包括光发射单元、光接收单元和数据处理单元。中空的光子晶体光纤一端和光发射单元的红外光源均连接在进气连接单元上，且位置对应；光子晶体光纤另一端和光接收单元的红外探测器连接在出气连接单元上，且位置对应；光发射单元的控制信号输入端和光接收单元的信号输出端均与数据处理单元电连接。本技术直接将光子晶体光纤的中空芯层作为气室，体积小、性能好。文档编号G01N21/35GK2862017SQ20062010042公开日2007年1月24日 申请日期2006年1月17日 优先权日2006年1月17日专利技术者卢山鹰 申请人:杭州电子科技大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
红外线气体浓度检测装置，包括光发射单元、光接收单元和数据处理单元，其特征在于中空的光子晶体光纤一端和光发射单元的红外光源均连接在进气连接单元上，并且光子晶体光纤的端口与光发射单元的红外光源位置对应，所述的进气连接单元为中空，设有进气口；光子晶体光纤另一端和光接收单元的红外探测器连接在出气连接单元上，并且光子晶体光纤的端口与光接收单元的红外探测器位置对应，所述的出气连接单元为中空，设有出气口；光发射单元的控制信号输入端和光接收单元的信号输出端均与数据处理单元电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢山鹰，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]