气体浓度传感系统和气体浓度检测方法技术方案

技术编号:43965977 阅读:22 留言:0更新日期:2025-01-07 21:52
本申请涉及一种气体浓度传感系统和气体浓度检测方法。所述系统包括:多个石墨烯倾斜光纤光栅,每个石墨烯倾斜光纤光栅由倾斜光纤光栅以及单层石墨烯构成,单层石墨烯贴附在倾斜光纤光栅的光栅区域;宽谱光源,用于产生宽谱光,并输入多个石墨烯倾斜光纤光栅中;光谱分析仪,用于对多个石墨烯倾斜光纤光栅各自透射出的光进行光谱分析,得到多个石墨烯倾斜光纤光栅各自对应的光谱分析结果;解调系统,用于获取光谱分析仪发送的多个石墨烯倾斜光纤光栅各自对应的光谱分析结果,并基于光谱分析结果,计算多种预设气体的气体浓度。采用本系统能够同时测量多种气体的气体浓度。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及气体浓度检测,特别是涉及一种气体浓度传感系统和气体浓度检测方法


技术介绍

1、传感技术作为当前科技前沿之一,不仅是现代信息行业的重要支柱,也是推动科技创新的关键动力。它在各行业的应用潜力巨大,被广泛认为是国内外最具发展潜力的高新技术之一。在这一领域,光纤传感技术凭借其良好的抗电磁干扰能力和出色的传感性能迅速崛起,并与光纤传输系统高度集成,备受关注。

2、作为光纤传感技术的重要分支,光纤气体传感器在气体检测方面展现出独特优势。与传统电化学气体传感器相比,光纤气体传感器具有更快的响应速度和更高的灵敏度。凭借精准的气体检测能力和高效的数据传输,它们在环境监测、工业安全和医疗诊断等领域展现出广泛的应用潜力。这种传感器的可靠性、实时性以及对复杂环境的适应性,为应对现实世界的多种挑战提供了强有力的支持。

3、目前,光纤传感技术主要依赖于器件的多样性和解调系统来实现传感。然而,由于光纤材料的惰性特性,它们在有效吸附气体方面存在困难。此外,目前的传感器多为单一气体传感器,难以适应现实环境中的复杂气体混合情况。因此,传统基于光纤传感的气体本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种气体浓度传感系统,其特征在于,所述系统包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括多个偏振控制器;多个偏振控制器与多个石墨烯倾斜光纤光栅一一对应连接;每个偏振控制器用于调谐所述宽谱光在进入所连接的石墨烯倾斜光纤光栅时的偏振态。

3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述宽谱光源的波长范围覆盖所述倾斜光纤光栅的谐振峰的中心波长的波长范围。

4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述多个石墨烯倾斜光纤光栅各自对应的倾斜角度不同,且所述石墨烯倾斜光纤光栅的数量与所述预设气体的种类数量相同。

5.根据权利要求1所...

【技术特征摘要】

1.一种气体浓度传感系统,其特征在于,所述系统包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括多个偏振控制器;多个偏振控制器与多个石墨烯倾斜光纤光栅一一对应连接;每个偏振控制器用于调谐所述宽谱光在进入所连接的石墨烯倾斜光纤光栅时的偏振态。

3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述宽谱光源的波长范围覆盖所述倾斜光纤光栅的谐振峰的中心波长的波长范围。

4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述多个石墨烯倾斜光纤光栅各自对应的倾斜角度不同,且所述石墨烯倾斜光纤光栅的数量与所述预设气体的种类数量相同。

5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述解调系统还用于在每个石墨烯倾斜光纤光栅的多个包层模中确定目标包层模;根据每个石墨烯倾斜光纤光栅的目标包层模和倾斜角度,确定每个石墨烯倾斜光纤光栅对多种预设气体各自的灵敏度系数;根据多个石墨烯倾斜光纤光栅各自对应的多个灵敏度系数和各自对应的光谱分析结果,确定多种预设气体的气体浓度。

6.根据权利要求5所述的系统,其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员:孙铁鹏董飞龙云昌盛覃智贤梁水康
申请(专利权)人:中国南方电网有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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