一种基于高温红外辐射源的主动型气体检测系统技术方案

本发明专利技术的一种基于高温红外辐射源的主动型气体检测系统，包括高温红外辐射源、光学系统、气体室、调制器、红外光学镜头、窄带滤光片、探测器及数据采集处理模块；所述主动型气体检测系统以高温红外辐射源作为标准光源，红外光学镜头收集光源辐射信号，选取可视为朗伯体的特定出射角，经过孔径光阑的辐出与光学系统的准直扩束，经气体室吸收衰减后，采用双通道探测器获取两相近波长的辐射强度，每个通道含有选定波长的窄带滤光片以及探测器，利用差分计算方法，去除环境干扰量；同时，采用调制器控制辐射源的辐出量与探测器辐射接受量的频率关系，提高系统敏感度以及气体检测的时间分辨精度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及气体检测，具体涉及一种基于高温红外辐射源的主动型气体检测系统。

技术介绍

1、工业革命以来，人类向大气中排放的污染成分含量、种类逐年增加，由此引发的大气污染问题吸引了世界多国的关注，对其中关键成分进行准确监测十分必要。其主要检测目标为co2、ch4、sf6等温室气体及so2、no2、co等有害气体，前者与地球环境变化息息相关，后者与人们的安全健康密不可分。

2、大气成分的探测方法主要分为直接探测和遥感探测。直接探测能够获得采样点的高精度测量数据，但其结果的代表范围有限，缺乏对大气成分垂直结构的观测能力。遥感技术是近年来迅猛发展起来的综合性探测技术，它能够对大气成分进行远距离的实时监测、快速分析多成分大气混合物，无需繁琐的取样程序即可获得地面或者高空大区域、长时段的三位空间数据，尤其是在大气成分垂直结构探测方面具有独特的优势。

3、大气成分遥感监测方法主要有:差分吸收光谱法、傅里叶变换红外光谱法、激光雷达探测法和太阳光度计遥感法等。

4、差分吸收光谱法是目前测量大气痕量气体最常用的光谱方法之一，基于朗伯比尔定本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于高温红外辐射源的主动型气体检测系统，其特征在于：所述主动型气体检测系统包括高温红外辐射源(1)、光学系统(2)、气体室(3)、调制器(4)、红外光学镜头(5)、窄带滤光片(6)、探测器及数据采集处理模块(7)；所述主动型气体检测系统以高温红外辐射源作为标准光源，红外光学镜头收集光源辐射信号，选取可视为朗伯体的特定出射角，经过孔径光阑的辐出与光学系统的准直扩束，经气体室吸收衰减后，采用双通道探测器获取两相近波长的辐射强度，每个通道含有选定波长的窄带滤光片以及探测器，利用差分计算方法，去除环境干扰量；同时，采用调制器控制辐射源的辐出量与探测器辐射接受量的频率关系，提高系统敏感度以...

【技术特征摘要】

1.一种基于高温红外辐射源的主动型气体检测系统，其特征在于：所述主动型气体检测系统包括高温红外辐射源(1)、光学系统(2)、气体室(3)、调制器(4)、红外光学镜头(5)、窄带滤光片(6)、探测器及数据采集处理模块(7)；所述主动型气体检测系统以高温红外辐射源作为标准光源，红外光学镜头收集光源辐射信号，选取可视为朗伯体的特定出射角，经过孔径光阑的辐出与光学系统的准直扩束，经气体室吸收衰减后，采用双通道探测器获取两相近波长的辐射强度，每个通道含有选定波长的窄带滤光片以及探测器，利用差分计算方法，去除环境干扰量；同时，采用调制器控制辐射源的辐出量与探测器辐射接受量的频率关系，提高系统敏感度以及气体检测的时间分辨精度；

2.如权利要求1所述的基于高温红外辐射源的主动型气体检测系统，其特征在于：所述高温红外辐射源选用高温黑体辐射源，其中辐射源最佳中心波长选择通过全链路仿真算法获得，包括以下步骤：

3.如权利要求1所述的基于高温红外辐射源的主动型气体检测系统，其特征在于：所述光学系统为孔径光阑、透镜组与视场光阑的组合，用于限制黑体辐射源的出射角以及对传输光路进行准直扩束。

4.如权利要求1所述的基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘世界，李春来，金海军，王建宇，
申请(专利权)人：国科大杭州高等研究院，
类型：发明
国别省市：