[實(shí)用新型]基于光學(xué)聲波傳感器的本征安全光聲光譜氣體監(jiān)測系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020138027.4
• 申請日: 2010-03-22
• 公開（公告）號: CN201637668U
• 公開（公告）日: 2010-11-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉祥志;成巍;王知學(xué);劉曉建
• 申請（專利權(quán)）人: 山東省科學(xué)院自動化研究所
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G08C23/06
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 37221
• 代理人: 張勇

1.一種基于光學(xué)聲波傳感器的本征安全光聲光譜氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，光源裝置產(chǎn)生的激光通過光纖經(jīng)光纖準(zhǔn)直器與光聲池裝置連接，激光入射方向與光聲池裝置的軸心共線準(zhǔn)直；光學(xué)聲波傳感器與光聲池裝置連接，光聲池裝置與待測氣體連通；光學(xué)聲波傳感器中的1/4波長的相移摻鉺光柵光纖環(huán)狀鋪設(shè)在光聲池裝置內(nèi)壁，同時(shí)光學(xué)聲波傳感器中的光隔離器II則與解調(diào)裝置連接，解調(diào)裝置與數(shù)據(jù)采集裝置連接。

2.如權(quán)利要求1所述的基于光學(xué)聲波傳感器的本征安全光聲光譜氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，所述光源裝置包括帶電源調(diào)制的半導(dǎo)體激光器LD，它經(jīng)耦合器I進(jìn)入電源環(huán)路，經(jīng)過摻鉺光纖后，產(chǎn)生的信號光經(jīng)光隔離器和可調(diào)隔離器后傳輸?shù)今詈掀鳎徊糠纸?jīng)耦合器I反饋回到摻鉺光纖中，實(shí)現(xiàn)環(huán)路振蕩；另一部分耦合至輸出端輸出，輸出的激光經(jīng)過光纖和摻鉺光纖放大器，最后經(jīng)光纖準(zhǔn)直器瞄準(zhǔn)后，入射到光聲池裝置中；電源調(diào)制為正弦信號發(fā)生器、鋸齒波信號發(fā)生器與直流信號疊加后作為半導(dǎo)體激光器的驅(qū)動電源，電源由控制器調(diào)制，同時(shí)該控制器輸出調(diào)制頻率作為解調(diào)裝置中鎖相放大電路的參考信號頻率。

3.如權(quán)利要求1所述的基于光學(xué)聲波傳感器的本征安全光聲光譜氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，所述光學(xué)聲波傳感器包括1/4波長的相移摻鉺光柵光纖、980/1550波分復(fù)用器WDM、帶尾纖的980nm半導(dǎo)體激光器LD和光隔離器II，1/4波長的相移摻鉺光柵光纖與980/1550波分復(fù)用器WDM連接，同時(shí)帶尾纖的980nm半導(dǎo)體激光器LD也與980/1550波分復(fù)用器WDM連接，980/1550波分復(fù)用器WDM與光隔離器II連接，光隔離器II與解調(diào)裝置連接。

4.如權(quán)利要求1所述的基于光學(xué)聲波傳感器的本征安全光聲光譜氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，所述解調(diào)裝置包括光纖耦合器DC1，光纖耦合器DC1分別與干涉儀a臂和干涉儀b臂，干涉儀a臂經(jīng)耦合器II與光纖耦合器DC2連接，干涉儀b臂直接與光纖耦合器DC2連接，光纖耦合器DC2分別與光電探測器PD1和光電探測器PD2連接，光電探測器PD1和光電探測器PD2則與差分放大電路連接，差分放大電路與鎖相放大電路連接，光源部分的電源調(diào)制頻率作為鎖相放大電路的參考信號頻率，鎖相放大電路與數(shù)據(jù)采集卡連接。

5.如權(quán)利要求1所述的基于光學(xué)聲波傳感器的本征安全光聲光譜氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，所述數(shù)據(jù)采集裝置為數(shù)據(jù)采集卡。

6.如權(quán)利要求1或2所述的基于光學(xué)聲波傳感器的本征安全光聲光譜氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，所述光聲池裝置由黃銅加工制成，它包括共振腔，共振腔與進(jìn)氣口和出氣口連通；在共振腔兩端是內(nèi)徑大于共振腔的緩沖腔，在兩緩沖腔的緩沖腔端部是ZnSe的Brewster光窗；入射激光、緩沖腔、共振腔的軸心位于同一直線上，在共振腔的中心位置，沿內(nèi)壁環(huán)狀繞有1/4波長的相移摻鉺光柵光纖。

7.如權(quán)利要求6所述的基于光學(xué)聲波傳感器的本征安全光聲光譜氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，所述緩沖腔半徑為共振腔體半徑的3倍，長度為共振腔體的1/2。

8.如權(quán)利要求6所述的基于光學(xué)聲波傳感器的本征安全光聲光譜氣體監(jiān)測系統(tǒng)，其特征是，所述共振腔兩端位于駐波的波節(jié)位置，進(jìn)出口和出氣口設(shè)置在該處；所述ZnSe的Brewster光窗也位于聲波的波節(jié)位置。