一种椭球结构光声光谱气体检测装置制造方法及图纸

技术编号:42743345 阅读:45 留言:0更新日期:2024-09-18 13:36
本技术提出了一种椭球结构光声光谱气体检测装置,包括腔体、电路基板和检测模块,腔体设置在电路基板上方,检测模块包括红外光源、声学检测装置、电源控制芯片和信号处理芯片,红外光源、声学检测装置、电源控制芯片和信号处理芯片均设置电路基板上,红外光源和麦克风设置在腔体内,红外光源和电源控制芯片相连接,声学检测装置和电源控制芯片均与信号处理芯片相连接。本技术提出椭球形光声气室的方案,红外光源和声学检测装置分别置于椭球的长轴轴线上的两个焦点处,其中声学检测装置的声腔与焦点略微错开,从光源发出的任意角度探测光束都可以汇聚在声学检测装置处且不会引入额外热噪声,有效提高气体浓度检测的灵敏度和精度。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及气体检测的,尤其涉及一种椭球结构光声光谱气体检测装置


技术介绍

1、光声光谱(photoacoustic spectroscopy, pas)技术,该技术由传统的非色散红外技术演变而来。气体分子被一束覆盖其吸收波长的探测光照射时,分子吸收光子转变为激发态,随后在极短的时间内以非辐射弛豫的形式释放能量并因此加热局部介质。若探测光的强度被调制,则局部介质的周期性温度变化会产生压力声波信号,这会被声学检测装置捕捉并转换成电信号并由此反演出气体浓度信息。

2、现有的pas气体检测装置可以分为谐振式和非谐振式。前者所需的气室通常由缓冲腔和谐振腔组成,光源一般为半导体分布式反馈激光器或量子级联激光器,声学检测装置一般为石英音叉或光纤声传感器,系统结构精密复杂且成本较高,传统的谐振式pas气体检测装置由于其高昂的成本难以在家居、车规和工业生产中实现大规模部署。非谐振式pas技术一般采用较小型的光声气室(通常为矩形气室),内部集成了mems红外光源和麦克风。然而,mems光源较为发散的波束会导致矩形气室内有效吸收路径上产生的光声信号仅有少部分被麦克本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种椭球结构光声光谱气体检测装置,其特征在于,包括腔体、电路基板(3)和检测模块,腔体设置在电路基板(3)上方,检测模块包括红外光源(6)、声学检测装置(10)、电源控制芯片(14)和信号处理芯片(15),红外光源(6)、声学检测装置(10)、电源控制芯片(14)和信号处理芯片(15)均设置电路基板(3)上,红外光源(6)和声学检测装置(10)设置在腔体内,红外光源(6)和电源控制芯片(14)相连接,声学检测装置(10)和电源控制芯片(14)均与信号处理芯片(15)相连接。

2.根据权利要求1所述的椭球结构光声光谱气体检测装置,其特征在于,所述腔体包括从上到下依次设置的光...

【技术特征摘要】

1.一种椭球结构光声光谱气体检测装置,其特征在于,包括腔体、电路基板(3)和检测模块,腔体设置在电路基板(3)上方,检测模块包括红外光源(6)、声学检测装置(10)、电源控制芯片(14)和信号处理芯片(15),红外光源(6)、声学检测装置(10)、电源控制芯片(14)和信号处理芯片(15)均设置电路基板(3)上,红外光源(6)和声学检测装置(10)设置在腔体内,红外光源(6)和电源控制芯片(14)相连接,声学检测装置(10)和电源控制芯片(14)均与信号处理芯片(15)相连接。

2.根据权利要求1所述的椭球结构光声光谱气体检测装置,其特征在于,所述腔体包括从上到下依次设置的光声气室和空腔,光声气室和空腔设置在电路基板(3)上方,红外光源(6)、声学检测装置(10)和传感器补偿模块(16)均设置在空腔内,电源控制芯片(14)和信号处理芯片(15)设置在空腔外。

3.根据权利要求2所述的椭球结构光声光谱气体检测装置,其特征在于,所述光声气室为半椭球形光声气室(1),空腔为椭圆柱形空腔(2),半椭球形光声气室(1)的底部与椭圆柱形空腔(2)的顶部固定连接,红外光源(6)和声学检测装置(10)的中心均设置在椭圆柱形空腔(2)的长轴上。

4.根据权利要求3所述的椭球结构光声光谱气体检测装置,其特征在于,所述半椭球形光声气室(1)顶部设置有开口(...

【专利技术属性】
技术研发人员:古瑞琴邾毅曾朝斌李威
申请(专利权)人:郑州炜盛电子科技有限公司
类型:新型
国别省市:

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