[發(fā)明專利]基于光學(xué)遙測(cè)鏡頭的手持式氣體傳感系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310319663.5
• 申請(qǐng)日: 2013-07-26
• 公開（公告）號(hào): CN103411921A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王卓然;袁國(guó)慧;何濤;郭慧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 成都譜視科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/39
• 分類號(hào): G01N21/39
• 代理公司: 成都宏順專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51227
• 代理人: 周永宏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氣體濃度檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于光學(xué)氣體傳感技術(shù)的氣體濃度檢測(cè)，具體涉及一種基于光學(xué)遙測(cè)鏡頭的手持式氣體傳感系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

利用光譜遙感技術(shù)探測(cè)大氣成分及特性開始于1970年，其基礎(chǔ)是電磁輻射與原子分子間的互相作用。關(guān)于濃度的探測(cè)其依據(jù)是大氣中某種痕量氣體成分在紫外、可見和紅外光譜波段的吸收性質(zhì)。?

可調(diào)諧二極管激光吸收光譜技術(shù)是一種光學(xué)和光譜學(xué)測(cè)量技術(shù)，光學(xué)/光譜學(xué)測(cè)量技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離在線監(jiān)測(cè)，具有受環(huán)境因素影響小、響應(yīng)時(shí)間短、可以實(shí)現(xiàn)低濃度的氣體測(cè)量、測(cè)量結(jié)果能夠反映測(cè)量環(huán)境內(nèi)的被測(cè)氣體平均濃度水平以及非單點(diǎn)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，是一種理想的氣體污染物檢測(cè)方法。光學(xué)遙感則是利用幾公里甚至更長(zhǎng)的光程代替?zhèn)鹘y(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的取樣池或者開放的氣室，即所謂的開路（open-path）結(jié)構(gòu)，是一種基于可調(diào)諧二極管激光吸收光譜技術(shù)的長(zhǎng)光程吸收技術(shù)，目前多用于飛行器等專用于遙感測(cè)量的設(shè)備上，測(cè)量成本及設(shè)備結(jié)構(gòu)均較復(fù)雜，進(jìn)而導(dǎo)致使用場(chǎng)合非常有限。現(xiàn)有的可調(diào)諧二極管激光吸收光譜技術(shù)雖然能夠快速高精度的檢測(cè)到痕量氣體的濃度，但是由于使用時(shí)所涉及的設(shè)備較多、需要專用氣室、儀器昂貴、容易損壞且不便操作等缺點(diǎn)，使得現(xiàn)有的基于該技術(shù)的測(cè)量系統(tǒng)成本較高、系統(tǒng)復(fù)雜，測(cè)試時(shí)對(duì)技術(shù)人員的專業(yè)性要求較高，普及使用難度較大。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于為了克服現(xiàn)有的氣體或者痕量氣體濃度測(cè)量技術(shù)測(cè)量成本高、測(cè)量場(chǎng)合受技術(shù)限制并且測(cè)量專業(yè)性要求較高等缺陷，提出了一種基于光學(xué)遙測(cè)鏡頭的手持式氣體傳感系統(tǒng)。?

本發(fā)明的技術(shù)方案是：基于光學(xué)遙測(cè)鏡頭的手持式氣體傳感系統(tǒng)，包括激光器和探測(cè)單元，所述探測(cè)單元具有感光面，用于實(shí)現(xiàn)光電信號(hào)轉(zhuǎn)換，其特征在于，所述氣體傳感系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)處理單元、外殼、聚光單元和鏡頭保護(hù)殼，所述外殼為中空筒狀結(jié)構(gòu)，所述激光器固定于外殼的中軸線上，激光器發(fā)射的激光沿外殼中軸線方向射出，所述鏡頭保護(hù)殼安裝于外殼上激光器激光出射的一端，探測(cè)單元安裝于外殼內(nèi)部的另一端，所述數(shù)據(jù)處理單元與探測(cè)單元相連接，用于處理探測(cè)單元探測(cè)的信號(hào)；所述聚光單元位于激光器和探測(cè)單元之間，并聚焦于探測(cè)單元的感光面上。?

進(jìn)一步的，所述聚光單元包括拋物面主鏡和雙曲面副鏡，其中拋物面主鏡為凹面鏡，?雙曲面副鏡為凸面鏡，二者反光面相對(duì)，所述拋物面主鏡的幾何中心包含通孔，入射至拋物面主鏡的平行光經(jīng)拋物面主鏡和雙曲面副鏡反射后經(jīng)過拋物面主鏡的通孔匯聚到探測(cè)單元的感光面上。?

進(jìn)一步的，所述氣體傳感系統(tǒng)包括顯示單元，所述顯示單元設(shè)置于外殼上安裝探測(cè)單元的一端端面上。?

進(jìn)一步的，所述鏡頭保護(hù)殼上覆蓋有增透膜。?

進(jìn)一步的，所述氣體傳感系統(tǒng)包括準(zhǔn)直單元，所述準(zhǔn)直單元安裝于激光器的激光出射端，用于激光準(zhǔn)直。?

進(jìn)一步的，所述氣體傳感系統(tǒng)還包括手柄，所述手柄位于外殼上用于設(shè)備的手持使用。?

進(jìn)一步的，所述氣體傳感系統(tǒng)還包括控制單元，所述控制單元與激光器相連接，用于激光器調(diào)諧控制。?

進(jìn)一步的，所述控制單元安裝于手柄內(nèi)，并包括移動(dòng)電源，所述移動(dòng)電源用于為設(shè)備供電。?

進(jìn)一步的，所述氣體傳感系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元與數(shù)據(jù)處理單元相連接，用于存儲(chǔ)探測(cè)單元探測(cè)的數(shù)據(jù)信息。?

進(jìn)一步的，所述氣體傳感系統(tǒng)還包括無線通信單元，所述無線通信單元同時(shí)與存儲(chǔ)單元和數(shù)據(jù)處理單元相連接，用于輸出探測(cè)單元探測(cè)的數(shù)據(jù)信息。?

進(jìn)一步的，所述氣體傳感系統(tǒng)還包括反射單元，所述反射單元放置于激光器激光射出路徑上，用于將激光器射出的激光反射回氣體傳感系統(tǒng)。?