[發明專利]一種LNG探測裝置及其探測方法

無效

• 申請號: 201310589731.X
• 申請日: 2013-11-19
• 公開（公告）號: CN103592254A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 李穎;周新;劉禹
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: G01N21/3504
• 分類號: G01N21/3504
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李洪福

1.一種LNG探測裝置，其特征在于：包括激光器（1）、波長切換濾光盤（2）、探測器（3）、放大器（4）和處理器（5）；所述的激光器（1）、波長切換濾光盤（2）、探測器（3）、放大器（4）和處理器（5）集成安裝在一個儀器板上，所述探測器（3）的輸出端經放大器（4）后與處理器（5）的輸入端連接，所述的處理器（5）的兩個輸出端分別與計算機（7）和步進電機（6）連接，所述的步進電機（6）通過連軸器與波長切換濾光盤（2）連接；

所述的激光器（1）與波長切換濾光盤（2）垂直設置，即激光器（1）發射端口對準波長切換濾光盤（2）并與波長切換濾光盤（2）垂直；

所述的波長切換濾光盤（2）包括濾光片F1、濾光片F2、反射鏡S1、反射鏡S2、光電二極管D1、光電二極管D2、光電二極管D3和光電二極管D4，所述的濾光片F1和濾光片F2對稱安裝于波長切換濾光盤（2）的水平中心線上；所述的反射鏡S1和反射鏡S2對稱安裝于波長切換濾光盤（2）的垂直中心線上，且反射鏡S1和反射鏡S2的鏡面與波長切換濾光盤（2）的盤面成45度角；所述的光電二極管D1、光電二極管D2、光電二極管D3和光電二極管D4分別對稱安裝于波長切換濾光盤（2）的水平中心線上和垂直中心線上；

所述的激光器（1），采用1668nm波段的分布反饋激光器作為光源，用于向探測物發射激光；

所述的波長切換濾光盤（2），用于實現時間雙波長差分檢測來消除系統誤差和保持激光的單射性；

所述的探測器（3），用于實現光信號與電信號轉換的裝置；

所述的放大器（4），用于抑制噪聲，提高信噪比，得到很高的靈敏度；

所述的處理器（5），用于對數字信號進行數據處理。

2.根據權利要求1所述的一種LNG探測裝置，其特征在于：所述的激光器（1）采用垂直腔面發射激光器；所述的探測器（3）采用光伏探測器。

3.一種LNG探測裝置的探測方法，其特征在于：包括以下步驟：

A、通過激光器（1）發射紅外激光照射于LNG船舶附近的區域，并同探測器（3）的探測區域保持能夠相重疊，當激光器（1）發出紅外激光經過準直之后由波長切換濾光盤（2）進行濾光照射于探測物附近，當光束對準光電二極管D1和光電二極管D3時，則波長為λ1、λ2的紅外激光通過；當光束對準光電二極管D2和光電二極管D4時，則光束被反射出去；同時探測器（3）接收被氣體分子吸收后反射的光，并將反射后的光通過探測器（3）轉為電信號，電信號經放大器（4）放大后送入處理器（5）進行數據處理；

B、處理器（5）輸出脈沖信號驅動步進電機（6）轉動，步進電機（6）帶動波長切換濾光盤（2）轉動；波長切換濾光盤（2）上的四個光電二極管分別接受到光信號后，控制處理器（5）進行信號采集；

C、從探測器（3）出來的信號依次進行帶通濾波電路、放大、交流耦合處理后，送入鎖相放大器（4），然后經過處理器（5）處理傳給計算機（7）進行探測結果顯示。