基于漫反射原理的激光遥测设备制造技术

针对现有技术的不足，本实用新型专利技术提供基于漫反射原理的激光遥测设备，特别针对其前驱装置进行改进，该前驱装置包括壳体，在壳体的表面开有检测窗口，在壳体内设有激光检测模块；所述激光检测模块向检测窗口发射激光，并接受反射回来的激光。激光检测模块包括激光发射模块和激光接收模块。激光检测模块所检测的气体为甲烷气体、一氧化碳气体、氨气和/或硫化氢气体。有益的技术效果：本实用新型专利技术的发射波长、接收波长宽，其中发射波长在800~1700nm之间。激光接收模块内感光单元的激光波长在850~1700nm之间，特别适合甲烷、天然气、氨气、硫化氢等气体检测。

【技术实现步骤摘要】
基于漫反射原理的激光遥测设备
本技术属于精密检测
，尤其涉及甲烷、一氧化碳、氨气、硫化氢等气体检测
，具体为基于漫反射原理的激光遥测设备的前驱装置，本专利是对激光遥测设备中前驱装置的优化改进，具体为基于漫反射原理的激光遥测设备的前驱装置。
技术介绍
目前基于TDLAS原理的气体检测设备由于其测量精度高、检测速度快、适用范围广等优点，在诸多气体监控领域进行了大量的科研开发、技术转化，且取得了不错成绩。但是现有的基于TDLAS原理的气体检测设备采用的是半封闭的采样检测环境，其检测/吸收光路上都采用固定光路的方式，令检测光束从激光发射端至激光接收端，进而检测该光束通道区域的待测气体环境的情况。由于光路是固定的，导致检测区域是固定的。为了增加检测的范围，就需要布置大量的检测设备。不但导致测量设备的采购成本居高不下，还存在数据综合处理的难度高，设备维护困难等问题。为此，有厂家将气体检测设备的激光发射端与激光接收端均做成活动的，激光接收端随激光发射端的运动而做相应的运动，检测激光发射端与激光接收端之间运动区域的气体状态。这种技术方案的光路恒定，但机械结构过于复杂，加工难度大、制造成本高。当待检测区域的气体为易燃易爆介质时，还要加装额外的防爆部件，无疑进一步增加了成本，故该解决方案不被市场认可。为了增加检测区域，又有厂家提出将基于TDLAS原理的气体检测设备与遥测设备相结合的技术解决方案，但由于遥测设备的光路是不断在变化的，因此其接收到的光强十分不稳定，不利于后续的处理，存在误差大的技术难题，若不能解决遥测设备的光强不稳定、波动大的问题，该技术路线也难以市场化。此外，基于TDLAS原理的气体检测设备对光路的要求高，对长期使用下的耐热形变、可调校的要求高，需要厂家在设计光路前驱装置时予以必要的考虑。
技术实现思路
针对
技术介绍
所述基于TDLAS产品的上述不足，本技术提供基于漫反射原理的激光遥测设备的前驱装置，具体结构如下：基于漫反射原理的激光遥测设备的前驱装置，包括壳体1，此外：壳体1为中空的结构件。在壳体1的表面开有检测窗口，在壳体1内设有激光检测模块；所述激光检测模块向检测窗口发射激光，并接受反射回来的激光。激光检测模块包括激光发射模块和激光接收模块4。其中，激光发射模块内含激光发射口，激光发射模块所发射的激光波长在800~1700nm之间。激光接收模块4内含感光单元，激光接收模块4的感光单元所接收的激光波长在850~1700nm之间。激光发射模块的激光发射口、激光接收模块4的感光单元均朝向检测窗口。在壳体1的检测窗口处配有光学镜片；激光检测模块产生的激光经光学镜片射出；激光漫反射后，经过检测窗口处的光学镜片聚焦至激光检测模块上。激光检测模块所检测的气体为甲烷气体、一氧化碳气体、氨气和/或硫化氢气体。光学镜片为透镜2。有益的技术效果本技术的发射波长、接收波长宽，其中发射波长在800~1700nm之间。激光接收模块4内感光单元的激光波长在850~1700nm之间，特别适合甲烷、天然气、氨气、硫化氢等气体检测。本技术利用透镜将漫反射回来的激光信号聚集，增强接收到的弱光信号，从而达到增加检测的距离的效果。本技术的有效检测距离不小于10m，若采用传统的结构，10m长的光路/气体吸收盒就难以制作加工。典型的检测范围是0~100m。本技术的结构简单、轻便，一方面便于安装调试，减少生产出来的产品之间的差异性，另一方面便于生产加工。本技术的光路简洁、高效：激光先由激光发射模块朝透镜方向射出，再经待检测区域的介质/气体漫反射后返回透镜，经过透镜的聚焦后聚集在感光单元上并被接收收。用最简洁的光学设备与光路调校支架实现了大范围、长距离、复杂漫反射、弱反射光束的精准接收，为后续的电路采样、数据分析夯实了基础。本技术设有发射模块调节支架5，实现对激光发射模块的激光发射口与检测窗口之间的夹角的调节。且具有具有六维调节和2个旋转角度的功能。当本技术的激光发射模块采用由准直器31、激光发射器32和发射端光纤33的结构时，通过准直器31、发射端光纤33将激光发射器32单独设置在壳体1上，一则有利于激光发射器32的散热，二则避免采用大功率激光发射器32对透镜2、发射端活动调节架52的热干扰、热变形。本技术设有接收模块调节支架6将激光接收模块4固定在壳体1内。通过调节接收模块调节支架6，调节激光接收模块4含感光单元与检测窗口之间的夹角。本技术设有指示激光器7，指示激光器7所发射的激光为可见光，且与激光发射模块发射的激光光束近似平行（存在一个很小的夹角），一则能够直观地指明正在检测的区域，二则便于了解漫反射的情况，三则当检测到气体含量超过限度时，检测人员能够根据指示激光器7的光斑查找泄露源头。附图说明图1是本技术的立体示意图。图2是图1的主视图。图3是图2的AA剖视图。图4是图3的BB剖视图。图5是图3的CC剖视图。图6是将图1中的透镜2及壳体1的顶部移去后的立体示意图。图7是图6的俯视图。图8是图1的透视图。图9是本技术的原理图。具体实施方式现结合附图详细说明本技术的结构特点。参见图9，基于漫反射原理的激光遥测设备的前驱装置，包括壳体1，此外：壳体1为中空的结构件。在壳体1的表面开有检测窗口，在壳体1内设有激光检测模块；所述激光检测模块向检测窗口发射激光，并接受反射回来的激光。激光检测模块包括激光发射模块和激光接收模块4。其中，激光发射模块内含激光发射口，激光发射模块所发射的激光波长在800~1700nm之间。激光接收模块4内含感光单元，激光接收模块4的感光单元所接收的激光波长在850~1700nm之间。激光发射模块的激光发射口、激光接收模块4的感光单元均朝向检测窗口。在壳体1的检测窗口处配有光学镜片；激光检测模块产生的激光经光学镜片射出；激光漫反射后，经过检测窗口处的光学镜片聚焦至激光检测模块上。激光检测模块所检测的气体为甲烷气体、一氧化碳气体、氨气和/或硫化氢气体。光学镜片为透镜2。以下为本技术的一个典型的实施方式。该实施方式仅作为对本技术的解释说明，便于更清楚地了解本技术的技术特点，不作为对本技术的技术限定。参见图1和8，基于漫反射原理的激光遥测设备，含有1个前驱装置，该前驱装置包括壳体1，此外：壳体1为中空的结构件。在壳体1的表面开有检测窗口。在壳体1内设有激光发射模块和激光接收模块4。其中，激光发射模块内含激光发射口，激光发射模块所发射的激光波长在800~1700nm之间。激光接收模块4内含感光单元，激光接收模块4的感光单元所接收的激光波长在850~1700nm之间。优选的方案是：激光波长为1652.74~1654.74nm1531.00~1531.30nm或本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于漫反射原理的激光遥测设备，内含前驱装置，该前驱装置包括壳体(1)，其特征在于：壳体(1)为中空的结构件；在壳体(1)的表面开有检测窗口，在壳体(1)内设有激光检测模块；所述激光检测模块向检测窗口发射激光，并接受反射回来的激光；激光检测模块包括激光发射模块和激光接收模块(4)；激光发射模块内含激光发射口，激光接收模块(4)内含感光单元；激光发射模块的激光发射口、激光接收模块(4)的感光单元均朝向检测窗口；在壳体(1)的检测窗口处配有光学镜片；在壳体(1)内设有发射模块调节支架(5)；/n发射模块调节支架(5)与激光发射模块相连接；通过对发射模块调节支架(5)的调节，实现对激光发射模块的激光发射口与检测窗口之间的夹角的调节；发射模块调节支架(5)由发射端固定支架(51)和发射端活动调节架(52)两部分构成；其中，发射端固定支架(51)与壳体(1)固定连接。/n

【技术特征摘要】
1.基于漫反射原理的激光遥测设备，内含前驱装置，该前驱装置包括壳体(1)，其特征在于：壳体(1)为中空的结构件；在壳体(1)的表面开有检测窗口，在壳体(1)内设有激光检测模块；所述激光检测模块向检测窗口发射激光，并接受反射回来的激光；激光检测模块包括激光发射模块和激光接收模块(4)；激光发射模块内含激光发射口，激光接收模块(4)内含感光单元；激光发射模块的激光发射口、激光接收模块(4)的感光单元均朝向检测窗口；在壳体(1)的检测窗口处配有光学镜片；在壳体(1)内设有发射模块调节支架(5)；
发射模块调节支架(5)与激光发射模块相连接；通过对发射模块调节支架(5)的调节，实现对激光发射模块的激光发射口与检测窗口之间的夹角的调节；发射模块调节支架(5)由发射端固定支架(51)和发射端活动调节架(52)两部分构成；其中，发射端固定支架(51)与壳体(1)固定连接。


2.根据权利要求1所述的基于漫反射原理的激光遥测设备，其特征在于：发射端活动调节架(52)与发射端固定支架(51)活动连接。


3.根据权利要求1所述的基于漫反射原理的激光遥测设备，其特征在于：发射端活动调节架(52)与激光发射模块相连接。


4.根据权利要求1所述的基于漫反射原理的激光遥测设...

【专利技术属性】
技术研发人员：李幼安，
申请(专利权)人：安徽中科瀚海光电技术发展有限公司，
类型：新型
国别省市：安徽;34