一种气体浓度检测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种气体浓度检测装置及方法，包括激光器、气室、参比池、第二会聚透镜、第一光电探测器、第二光电探测器和设在气室内的准直透镜、分光器、第一会聚透镜；激光器向准直透镜发射激光，准直透镜将接收到的激光以平行光束发出；分光器将一部分平行光束反射至第一会聚透镜上，第一会聚透镜将接收到的光束聚集并传送至第一光电探测器上进行光电检测；分光器将另一部分平行光束透射至参比池中，参比池将接收到的平行光束传送至第二会聚透镜上，第二会聚透镜将接收到的光束聚集并传送至第二光电探测器上进行光电检测；将第一光电探测器、第二光电探测器探测出的光强度分别进行反演运算，然后求出反演运算的均值为待测气体浓度。度。度。

【技术实现步骤摘要】
一种气体浓度检测装置及方法


[0001]本专利技术属于气体浓度检测领域，尤其涉及一种气体浓度检测装置。

技术介绍

[0002]近年来环境污染问题愈发严重，对气体检测的需求日益增长。现有技术常用气体浓度检测方法有电化学法、电气方法、气相色谱法等。但现有技术需要通过两路光强的二次谐波相比，才可得到待测气体浓度，该方法中的并联参考气室结构相对复杂，在实际应用当中存在一定的不便。

技术实现思路

[0003]本专利技术为解决上述问题，提供一种气体浓度检测方法，包括激光器、第一探测单元、第二探测单元、气室、分光器；
[0004]在所述分光器反射光路上设置第一探测单元、在所述分光器透射光路上设置第二探测单元；
[0005]所述第二探测单元包括参比池，所述参比池用于接收所述分光器透射出的光束；
[0006]所述第一探测单元在气室内，所述第二探测单元在所述气室外。
[0007]优选的，所述分光器设置在所述气室的内部并与接收到的光线呈45
°
夹角；所述参比池中设置有标准气体。
[0008]优选的，所述分光器为半反半透镜，所述半反半透镜将接收到的光束一半反射出去，一半透射出去。
[0009]优选的，所述第一探测单元包括第一会聚透镜、第一光电探测器；所述第一会聚透镜用于接收所述分光器反射发出的光束并对接收到的光束进行聚集，所述第一光电探测器用于探测第一会聚透镜透射出的光束。
[0010]优选的，所述第二探测单元还包括第二会聚透镜、第二光电探测器；所述第二会聚透镜用于接收所述参比池透射出的光束并进行光束会聚，所述第二光电探测器用于对所述第二会聚透镜透射的光束进行探测。
[0011]一种气体浓度检测方法，包括：
[0012]S1：分光器将待检测入射光线分为两部分，反射光进入第一探测单元，透射光进入第二探测单元；
[0013]S2：第一探测单元探测出所述反射光的光强度，进行反演运算并得出D
AB
；所述透射光在所述第二探测单元先经过用于盛装标准气体的参比池，然后探测出光强度并进行反演运算并得出D
AC
；
[0014]S3：计算气体浓度D
result
：
[0015][0016]其中，D
AC
为所述第一光电探测器经反演运算出的气体浓度D
AC
，D
AB
为所述第二光电
探测器经反演运算出的气体浓度。
[0017]一种气体浓度检测方法，还包括：
[0018]S4：多次进行气体浓度D
result
检测计算，并对多次求出的D
result
进行均值计算得出为气室内的真实气体浓度值。
[0019]有益效果：本专利技术给出了一种气体浓度检测方法，利用这种检测结构和两路光信号方程的反演运算出检测气体浓度。通过参比池的光携带了气室内干扰气体的信息，但是由于参比池处于和气室具备相同的工作环境，所以本方法可以消除环境因素对测量结果的影响。同时，使用两路光信号检测结果相加取平均来得到最终待测气体浓度的方法，在实验多次测量计算气体浓度时，可以消除极端值或者大波动对检测结果的影响。
附图说明
[0020]图1为本专利技术一种实施例的结构示意图；
[0021]图2为本专利技术一种实施例的原理示意图。
[0022]附图说明：激光器1；气室2；参比池3；第二会聚透镜4；准直透镜5；分光器6；第一会聚透镜7；第一光电探测器8；第二光电探测器9。
具体实施方式
[0023]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0024]需要注意的是，本文使用术语第一、第二、第三等来描述各种部件或零件，但这些部件或零件不受这些术语的限制。这些术语仅用来区别一个部件或零件与另一部件或零件。术语诸如“第一”、“第二”和其他数值项在本文使用时不是暗示次序或顺序，除非由上下文清楚地指出。为了便于描述，本文使用空间相对术语，诸如“内部”、“外部”、“上端”、“下端”、“左侧”、“右侧”、“上部的”、“左”、“右”等，以描述本实施例中部件或零件的方位关系，但这些空间相对术语并不对技术特征在实际应用中的方位构成限制。
[0025]如图1和图2所示，一种气体浓度检测方法，包括激光器1、第一探测单元、第二探测单元、气室2、分光器6；所述分光器6设置在所述分光器6反射光路上的第一探测单元、设置在所述分光器6透射光路上的第二探测单元；所述第二探测单元包括参比池3，所述参比池3用于接收所述分光器6透射出的光束；所述第一探测单元在气室2内，所述第二探测单元在所述气室2外。所述分光器6设置在所述气室2的内部并与接收到的光线呈45
°
夹角；所述参比池3中设置有标准气体。所述分光器6为半反半透镜，所述半反半透镜将接收到的光束一半反射出去，一半透射出去。所述第一探测单元包括第一会聚透镜7、第一光电探测器8；所述第一会聚透镜7用于接收所述分光器6反射发出的光束并对接收到的光束进行聚集，所述第一光电探测器8用于探测第一会聚透镜7透射出的光束。所述第二探测单元还包括第二会聚透镜4、第二光电探测器9；所述第二会聚透镜4用于接收所述参比池3透射出的光束并进行光束会聚，所述第二光电探测器9用于对所述第二会聚透镜4透射的光束进行探测。
[0026]一种气体浓度检测方法，包括：
[0027]S1：分光器6将待检测入射光线分为两部分，反射光进入第一探测单元，透射光进入第二探测单元；
[0028]S2：第一探测单元探测出所述反射光的光强度，进行反演运算并得出D
AB
；所述透射光在所述第二探测单元先经过用于盛装标准气体的参比池3，然后探测出光强度并进行反演运算并得出D
AC
；
[0029]S3：计算气体浓度D
result
：
[0030][0031]其中，D
AC
为所述第一光电探测器8经反演运算出的气体浓度D
AC
，D
AB
为所述第二光电探测器9经反演运算出的气体浓度。
[0032]S4：多次进行气体浓度D
result
检测计算，并对多次求出的D
result
进行均值计算得出为气室2内的真实气体浓度值。
[0033]本气体浓度检测方法主要包括如下结构：依次设置激光器1、气室2、参比池3；其中，气室2中设置有待测气体，包括一个进气口和一个出气口，气室2内还设置有准直透镜5、分光器6、第一会聚透镜7；参比池3内设有标准气体，还包括第二会聚透镜4、第一光电探测器8、第二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体浓度检测方法，其特征在于，包括激光器(1)、第一探测单元、第二探测单元、气室(2)、分光器(6)；所述第一探测单元设置在所述分光器(6)反射光路上、所述第二探测单元设置在所述分光器(6)透射光路上；所述第二探测单元包括参比池(3)，所述参比池(3)用于接收所述分光器(6)透射出的光束；所述第一探测单元在所述气室(2)内，所述第二探测单元在所述气室(2)外。2.根据权利要求1所述的一种气体浓度检测方法，其特征在于，所述分光器(6)设置在所述气室(2)的内部并与接收到的光线呈45
°
夹角；所述参比池(3)中设置有标准气体。3.根据权利要求1所述的一种气体浓度检测方法，其特征在于，所述分光器(6)为半反半透镜，所述半反半透镜将接收到的光束一半反射出去，一半透射出去。4.根据权利要求1所述的一种气体浓度检测方法，其特征在于，所述第一探测单元包括第一会聚透镜(7)、第一光电探测器(8)；所述第一会聚透镜(7)用于接收所述分光器(6)反射发出的光束并对接收到的光束进行聚集，所述第一光电探测器(8)用于探测第一会聚透镜(7)透射出的光束。5.根据权利要求1所述的一种气体浓度检测方法，其特征在于，所述第二探测单元还包括第二会...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彪，许玥，朱洪波，李奥奇，黄硕，连厚泉，戴童欣，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：