[實用新型]智能型紅外多組分有害氣體監測儀

無效

• 申請號: 200820035826.1
• 申請日: 2008-05-19
• 公開（公告）號: CN201199228Y
• 公開（公告）日: 2009-02-25
• 發明（設計）人: 趙瑜;陳滋健;程益德;趙建華
• 申請（專利權）人: 安徽敏測光電科技有限公司
• 主分類號: G01N21/35
• 分類號: G01N21/35;G01N21/03
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產權代理有限公司
• 代理人: 余成俊

技術領域：

本實用新型屬于環境監測、應急和預警技術領域，具體是一種智能型紅外多組分有害氣體監測裝置。

背景技術：

多組分氣體定量分析在環境保護領域中有著廣泛的應用。工業、交通、氣候的變化給環境保護帶來了越來越大的壓力。在環保領域中開發先進的氣體監測技術符合我國建設節約型社會、節能減排的政策導向，因此有害氣體的高精度檢測對于經濟社會發展具有十分重要的意義。

目前氣體測量方法主要包括電化學法、非色散紅外法、激光吸收諧波法和傅立葉變換分析法。電化學法測量精度低，重復性較差，僅適合一般應用；簡單非色散紅外法存在交叉敏感的缺點；激光吸收諧波法和傅立葉變換分析法雖然有很好的測量效果，但結構復雜、價格昂貴，且關鍵部件必須依賴進口。

實用新型內容：

鑒于氣體監測技術的現狀，研究、設計合理性價比的多組分有害氣體監測方法和裝置十分必要。本實用新型提供了一種智能型紅外多組分有害氣體監測裝置，在解決多組分氣體測量分析過程中存在的交叉干擾和分辨率的矛盾方面取得了技術突破。

本實用新型的技術方案如下：

智能型紅外多組分有害氣體監測儀，其特征在于包括有紅外光源，紅外光源前方的光路中安裝有聚焦透鏡和能旋轉的氣體相關濾波輪，氣體相關濾波輪上設有一個遮光片作為同步孔，另設有多組測量氣室及與之對應的參考氣室，所述的各測量氣室、各參考氣室的前方或后方安裝有濾光片，經過氣體相關濾波輪旋轉濾波及調制后的出射光，進入多次反射吸收池的入射口，多次反射吸收池上有進、出氣口，多次反射吸收池的出射口后的光路中，安裝有紅外探測器，紅外探測器的輸出信號接入到信號處理與顯示單元，同時與PC機進行通訊。

所述的智能型紅外多組分有害氣體監測儀，其特征在于每組測量氣室及與之對應的參考氣室，其測量氣室內充相干擾的氣體組分，參考氣室中充高濃度的測量氣體組分，所述的相干擾的氣體組分的紅外光譜吸收峰與測量氣體組分相近；測量氣室的前方或后方安裝的濾光片透過測量氣體組分的紅外光譜吸收峰，而參考氣室前方或后方安裝的濾光片透過其中的測量氣體組分的紅外光譜吸收峰，所述的濾光片均為窄帶濾光片。

所述的智能型紅外多組分有害氣體監測儀，其特征在于所述的每組測量氣室及與之對應的參考氣室，包括二個測量氣室及其共用的一個參考氣室，設二個測量氣室為M_A、M_B，參考氣室為R_AB，R_AB中同時充有測量氣體組分A、B，為消除交叉干擾，測量氣室M_A中充有相干擾的氣體組分B，測量氣室M_B中充有相干擾的氣體組分A；測量氣體組分A、B的紅外光譜吸收峰相近；測量氣室M_A前方或后方安裝的濾光片透過測量氣體組分A的紅外光譜吸收峰，測量氣室M_B前方或后方安裝的濾光片透過測量氣體組分B的紅外光譜吸收峰，參考氣室R_AB前方或后方安裝的濾光片同時透過氣體A、B紅外光譜吸收峰，所述的濾光片均為窄帶濾光片。

所述的測量氣體組分A與相干擾的氣體組分A均是指A氣體，測量氣體組分B與相干擾的氣體組分B均是指B氣體。

所述的紅外多組分有害氣體監測儀，其特征在于所述的氣體相關濾波輪由步進電機驅動。

所述的智能型紅外多組分有害氣體監測儀，其特征在于所述的氣體相關濾波輪的測量氣室與參考氣室均為由干涉濾光片和透紅外窗口片密封的氣室。

所述的智能型紅外多組分有害氣體監測儀，其特征在于所述的多次反射氣體吸收池為內壁經鍍鎳處理的鋁合金材質吸收池。

所述的智能型紅外多組分有害氣體監測儀，其特征在于所述的紅外光源為自帶拋物面反射鏡，輻射波長范圍為2～20μm。

本實用新型的特點在于以下方面：特殊結構氣體相關濾波輪；合理的調制頻率和驅動電機選擇；可靈活調整的多次反射氣體吸收池；長壽命的紅外光源；高靈敏度的紅外探測器；先進的模擬與數字信號處理方法。

(1)氣體相關濾波輪

本實用新型的氣體相關濾波輪一方面跟隨電機轉動把連續的紅外光調制成一定頻率的脈沖光，另一方面通過安裝濾光片對待測氣體的吸收光譜進行選擇，更重要的是對測量氣室充有特定氣體組分以消除交叉干擾，各氣室均設有單獨的充氣口。

(2)步進電機及其驅動

為提高光電信號的信噪比和減小相鄰測量氣室之間的相互影響，紅外光的調制頻率不宜太高，取200Hz。對于共十六個測量、參考氣室的氣體相關濾波輪，步進電機轉速n應為：