【技术实现步骤摘要】
一种氢气浓度检测装置及方法
[0001]本专利技术涉及氢能源
，尤其涉及一种氢气浓度检测装置及方法。
技术介绍
[0002]氢能绿色环保可再生、来源广泛，且适应大规模储存，在温室效应日渐加剧，化石能源即将耗竭的今天，广受青睐。但氢能与常规能源相比，具有易燃易爆的特性，因此对氢气浓度进行准确估测与监测是至关重要的。
[0003]目前，传统的氢气浓度估测方法往往存在响应速度慢以及准确度低的问题，因此亟待提出一种能够快速准确检测氢气浓度的装置及方法。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，有必要提供一种氢气浓度检测装置及方法，用以解决现有氢气浓度估测响应速度慢以及不准确的技术问题。
[0005]为了解决上述问题，本专利技术提供一种氢气浓度检测装置，包括可编程信号发生器、声学谐振腔、乘法模块、低通滤波模块、采样模块、控制模块和温度传感器；其中，所述可编程信号发生器分别与所述控制模块、所述声学谐振腔和所述乘法模块连接，所述声学谐振腔与所述乘法模块连接，所述乘法模块与所述低通滤波模块连接，所述低通滤波...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种氢气浓度检测装置，其特征在于，包括可编程信号发生器、声学谐振腔、乘法模块、低通滤波模块、采样模块、控制模块和温度传感器；其中，所述可编程信号发生器分别与所述控制模块、所述声学谐振腔和所述乘法模块连接，所述声学谐振腔与所述乘法模块连接，所述乘法模块与所述低通滤波模块连接，所述低通滤波模块与所述采样模块连接，所述采样模块与所述控制模块连接，所述温度传感器与所述控制模块连接；所述控制模块用于在接收到氢气浓度检测指令时输出浓度检测信号至所述可编程信号发生器；所述可编程信号发生器用于在接收到所述控制模块发送的所述浓度检测信号时生成正弦电流反馈信号和余弦电流反馈信号，并将所述余弦电流反馈信号和所述正弦电流反馈信号输出至所述乘法模块，将所述正弦电流反馈信号或所述余弦电流反馈信号输出至所述声学谐振腔；所述声学谐振腔用于将所述余弦电流反馈信号或所述正弦电流反馈信号转换为超声波，以使所述超声波在氢气浓度待测空间内进行传播，接收经传播后的所述超声波，并将所述超声波转换为激励响应电信号后传输至所述乘法模块；所述乘法模块用于采用所述余弦电流反馈信号对所述激励响应电信号进幅度调节得到余弦响应电信号，采用所述正弦电流反馈信号对所述激励响应电信号进行幅度调节得到正弦响应电信号；所述低通滤波模块用于滤除所述余弦响应电信号和所述正弦响应电信号中的高频干扰信号；所述采样模块用于对滤除高频干扰信号后的所述余弦响应电信号和所述正弦响应电信号进行采样并将采样结果传输至所述控制模块；所述控制模块还用于对所述采样结果进行分析，得到幅频信息；所述温度传感器用于对所述氢气浓度待测空间的温度值进行检测，得到待测空间温度信息，并将所述待测空间温度信息传输至所述控制模块；所述控制模块还用于将所述待测空间温度信息和所述幅频信息输入预设的氢气浓度计算模型，得到氢气浓度估计值。2.根据权利要求1所述的氢气浓度检测装置，其特征在于，所述声学谐振腔包括输入换能器和输出换能器；其中，所述输入换能器的输入端与所述可编程信号发生器的输出端连接，所述输入换能器的输出端与所述氢气浓度待测空间连接，所述输出换能器的输入端与所述氢气浓度待测空间连接，所述输出换能器的输出端与所述乘法模块的输入端连接；所述输入换能器用于将所述余弦电流反馈信号或所述正弦电流反馈信号转换为超声波，以使所述超声波在所述氢气浓度待测空间内进行传播；所述输出换能器用于接收经传播后的所述超声波，并将所述超声波转换为激励响应电信号后传输至所述乘法模块。3.根据权利要求2所述的氢气浓度检测装置，其特征在于，所述乘法模块包括第一乘法器和第二乘法器；其中，所述第一乘法器的输入端分别与所述可编程信号发生器和所述输出换能器连
接，所述第一乘法器的输出端与所述低通滤波模块的输入端连接，所述第二乘法器的输入端分别与所述可编程信号发生器和所述输出换能器连接，所述第二乘法器的输出端与所述低通滤波模块的输入端连接；所述第一乘法器用于采用所述余弦电流反馈信号对所述激励响应电信号进幅度调节得到所述余弦响应电信号；所述第二乘法器用于采用所述正弦电流反馈信号对所述激励响应电信号进行幅度调节得到所述正弦响应电信号。4.根据权利要求3所述的氢气浓度检测装置，其特征在于，所述低通滤波模块包括第一巴特沃斯滤波器和第二巴特沃斯滤波器；其中，所述第一巴特沃斯滤波器的输入端与所述第一乘法器的输出端连接，所述第一巴特沃斯滤波器的输出端与所述采样模块的采样端连接，所述第二巴特沃斯滤波器的输入端与所述第二乘法器的输出端连接，所述第二巴特沃斯滤波器的输出端与所述采样...
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