一种基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷检测仪制造技术

本实用新型专利技术公开一种基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷检测仪，包括架体和甲烷传感器；所述甲烷传感器包括：第一气体容置部，其具有第一激光器端和第一探测器端；第一可调谐半导体激光器；第一光电探测器；第二气体容置部；所述第二气体容置部与所述第一气体容置部行程相同；第二可调谐半导体激光器；所述第二可调谐半导体激光器与所述第一可调谐半导体激光器相同；第二光电探测器；所述第二光电探测器与所述第一光电探测器相同。本实用新型专利技术功率小，结构简单。结构简单。结构简单。

【技术实现步骤摘要】
一种基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷检测仪


[0001]本技术涉及甲烷检测仪，更确切地说是一种基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷检测仪。

技术介绍

[0002]TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy，可调谐半导体激光吸收光谱)技术通过检测气体吸收透射光强的变化来获取待测气体的光谱特征，从而检测气体的成分和含量，具有高灵敏度、高分辨率、实时响应和非接触式测量等优点，因此，在甲烷气体探测领域具有广泛的应用。常用的激光吸收光谱技术包括直接吸收光谱技术和波长调制光谱技术。直接吸收光谱技术需要先把激光器输出的激光采用分光镜分成两路，一路经过待测气体，然后再通过光电探测器接收，另一路直接被探测器检测作为背景光谱。现有的基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷检测仪采用分光镜获得背景光谱的方案对激光器的功率要求较大，而且结构也比较复杂。

技术实现思路

[0003]本技术为了解决现有技术基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷检测仪对激光器的功率要求较大，而且结构也比较复杂的技术问题，提供了一种基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷检测仪。
[0004]为解决上述技术问题，本技术采用的技术方案为设计一种基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷检测仪，包括架体、设于架体上的甲烷传感器，所述甲烷传感器包括：
[0005]第一气体容置部，其具有第一激光器端和第一探测器端；
[0006]第一可调谐半导体激光器，其正对所述第一气体容置部的第一激光器端；
[0007]第一光电探测器，其正对所述第一气体容置部的第一探测器端设置；所述第一可调谐半导体激光器发出的激光从所述第一激光器端射入所述第一气体容置部，并从所述第一探测器端射出被所述第一光电探测器接收；
[0008]第二气体容置部，其具有第二激光器端和第二探测器端；
[0009]第二可调谐半导体激光器，其正对所述第二气体容置部的第二激光器端；所述第二可调谐半导体激光器与所述第一可调谐半导体激光器相同；
[0010]第二光电探测器，其正对所述第二气体容置部的第二探测器端设置；所述第二可调谐半导体激光器发出的激光从所述第二激光器端射入所述第二气体容置部，并从所述第二探测器端射出被所述第二光电探测器接收；所述第二光电探测器与所述第一光电探测器相同；所述第二可调谐半导体激光器发出的激光在所述第二气体容置部中的行程与所述第一可调谐半导体激光器发出的激光在所述第一气体容置部的行程相同。
[0011]所述甲烷传感器还包括：
[0012]激光控制器，其与所述第一可调谐半导体激光器及第二可调谐半导体激光器电连
接且驱动所述第一可调谐半导体激光器和第二可调谐半导体激光器发出激光；所述第一可调谐半导体激光器和第二可调谐半导体激光器并联于所述激光控制器的输出端。
[0013]所述第二气体容置部内密封有基准气体。
[0014]所述甲烷传感器还包括：
[0015]上壳，其下表面朝上凹陷形成第一腔体、由所述第一腔体的上表面朝上凹陷且穿透所述上壳的上表面的第二腔体和由所述第一腔体的上表面朝下突出形成定位柱；
[0016]下壳，其与所述上壳的下端可拆卸固定连接且封住所述第一腔体；
[0017]电路板，其固定于所述定位柱的下表面上；
[0018]所述第一可调谐半导体激光器、第二可调谐半导体激光器、第一光电探测器、第二光电探测器设于所述第一腔体内且定位于所述电路板上，所述第一气体容置部和第二气体容置部夹持固定于所述下壳与电路板之间。
[0019]所述下壳设置有由所述下壳的上表面朝下凹陷而成的下壳腔，所述下壳上设置有多个与所述下壳腔相通的下壳孔，所述第一气体容置部上设置有多个与所述下壳腔相通的透气孔。
[0020]所述第一气体容置部包括：
[0021]第一气管，其弯折成多段，且相邻两段之间均垂直弯折；所述第一气管在相邻两段弯折的外侧设置有第一切口，所述第一切口和与其相邻的第一气管之间均呈135度夹角；所述第一激光器端和第一探测器端分别设于所述第一气管的两端；
[0022]所述透气孔设于所述第一气管上；
[0023]第一反射片，其设于所述第一切口处且封住所述第一切口，所述第一反射片和与其相邻的第一气管之间均呈135度夹角；
[0024]所述第一可调谐半导体激光器发出的激光沿所述第一气管的轴心射入。
[0025]所述第二气体容置部包括：
[0026]第二气管，其弯折成多段，且相邻两段之间均垂直弯折；所述第二气管在相邻两段弯折的外侧设置有第二切口，所述第二切口和与其相邻的第二气管之间均呈135度夹角；所述第二激光器端和第二探测器端分别设于所述第二气管的两端；
[0027]第二反射片，其设于所述第二切口处且封住所述第二切口，所述第二反射片和与其相邻的第二气管之间均呈135度夹角；
[0028]所述第二可调谐半导体激光器发出的激光沿所述第二气管的轴心射入。
[0029]所述第二可调谐半导体激光器与所述第二激光器端密封连接，所述第二光电探测器与所述第二探测器端密封连接。
[0030]所述第二反射片与所述第二切口之间设置有第二密封圈。
[0031]所述甲烷传感器与所述架体螺纹连接，所述架体上设置有朝外凸出的固定部、与所述甲烷传感器电连接的显示屏、设于显示屏外的透明的保护罩和与所述甲烷传感器电连接的报警器，所述固定部上设置有固定孔。
[0032]本技术通过在架体上设置甲烷传感器，所述甲烷传感器包括第一气体容置部、第一可调谐半导体激光器、第一光电探测器、第二气体容置部、第二可调谐半导体激光器和第二光电探测器：所述第二可调谐半导体激光器与所述第一可调谐半导体激光器相同；所述第二光电探测器与所述第一光电探测器相同；所述第二可调谐半导体激光器发出
的激光在所述第二气体容置部中的行程与所述第一可调谐半导体激光器发出的激光在所述第一气体容置部的行程相同。由于采用两套相同的激光器、光电探测器和气体容置部，将第一气体容置部、第一可调谐半导体激光器、第一光电探测器用于气体检测，第二气体容置部、第二可调谐半导体激光器、第二光电探测器作为基准，取代现有的分光镜方案，因此，可以采用小一半功率的激光器来实现，而且采用对称结构，结构也比较简单，安装和制造都很方便。
附图说明
[0033]下面结合实施例和附图对本技术进行详细说明，其中：
[0034]图1是本技术基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷检测仪的结构图；
[0035]图2是本技术基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷检测仪的甲烷传感器的结构图；
[0036]图3是本技术基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷检测仪的甲烷传感器的剖面图；
[0037]图4是本技术基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷检测仪的甲烷传感器的分解图；
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷检测仪，包括架体、设于架体上的甲烷传感器，其特征在于：所述甲烷传感器包括：第一气体容置部，其具有第一激光器端和第一探测器端；第一可调谐半导体激光器，其正对所述第一气体容置部的第一激光器端；第一光电探测器，其正对所述第一气体容置部的第一探测器端设置；所述第一可调谐半导体激光器发出的激光从所述第一激光器端射入所述第一气体容置部，并从所述第一探测器端射出被所述第一光电探测器接收；第二气体容置部，其具有第二激光器端和第二探测器端；第二可调谐半导体激光器，其正对所述第二气体容置部的第二激光器端；所述第二可调谐半导体激光器与所述第一可调谐半导体激光器相同；第二光电探测器，其正对所述第二气体容置部的第二探测器端设置；所述第二可调谐半导体激光器发出的激光从所述第二激光器端射入所述第二气体容置部，并从所述第二探测器端射出被所述第二光电探测器接收；所述第二光电探测器与所述第一光电探测器相同；所述第二可调谐半导体激光器发出的激光在所述第二气体容置部中的行程与所述第一可调谐半导体激光器发出的激光在所述第一气体容置部的行程相同。2.根据权利要求1所述的基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷检测仪，其特征在于：所述甲烷传感器还包括：激光控制器，其与所述第一可调谐半导体激光器及第二可调谐半导体激光器电连接且驱动所述第一可调谐半导体激光器和第二可调谐半导体激光器发出激光；所述第一可调谐半导体激光器和第二可调谐半导体激光器并联于所述激光控制器的输出端。3.根据权利要求2所述的基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷检测仪，其特征在于：所述第二气体容置部内密封有基准气体。4.根据权利要求3所述的基于可调谐半导体激光吸收光谱技术的甲烷检测仪，其特征在于：所述甲烷传感器还包括：上壳，其下表面朝上凹陷形成第一腔体、由所述第一腔体的上表面朝上凹陷且穿透所述上壳的上表面的第二腔体和由所述第一腔体的上表面朝下突出形成定位柱；下壳，其与所述上壳的下端可拆卸固定连接且封住所述第一腔体；电路板，其固定于所述定位柱的下表面上；所述第一可调谐半导体激光器、第二可调谐半导体激光器、第一光电探测器、第二光电探测器设于所述第一腔体内且定位于所述电路板上，所述第一气体容置部和第二气...

【专利技术属性】
技术研发人员：张继国，
申请(专利权)人：深圳市深国安电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：