[實用新型]基于光學(xué)遙測鏡頭的手持式氣體傳感系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320451898.5
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN203385658U
• 公開（公告）日: 2014-01-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王卓然;袁國慧;何濤;郭慧
• 申請（專利權(quán)）人: 成都譜視科技有限公司
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39;G01N21/01
• 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

本實用新型屬于氣體濃度檢測技術(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，具體涉及一種基于光學(xué)遙測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)測量技術(shù)，光學(xué)/光譜學(xué)測量技術(shù)可以實現(xiàn)遠距離在線監(jiān)測，具有受環(huán)境因素影響小、響應(yīng)時間短、可以實現(xiàn)低濃度的氣體測量、測量結(jié)果能夠反映測量環(huán)境內(nèi)的被測氣體平均濃度水平以及非單點測量等優(yōu)點，是一種理想的氣體污染物檢測方法。光學(xué)遙感則是利用幾公里甚至更長的光程代替?zhèn)鹘y(tǒng)實驗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)的長光程吸收技術(shù)，目前多用于飛行器等專用于遙感測量的設(shè)備上，測量成本及設(shè)備結(jié)構(gòu)均較復(fù)雜，進而導(dǎo)致使用場合非常有限。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到痕量氣體的濃度，但是由于使用時所涉及的設(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，使得現(xiàn)有的基于該技術(shù)的測量系統(tǒng)成本較高、系統(tǒng)復(fù)雜，測試時對技術(shù)人員的專業(yè)性要求較高，普及使用難度較大。

實用新型內(nèi)容

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

本實用新型的技術(shù)方案是：基于光學(xué)遙測鏡頭的手持式氣體傳感系統(tǒng)，包括激光器、探測單元和數(shù)據(jù)處理模塊，其特征在于，所述氣體傳感系統(tǒng)還包括菲涅爾透鏡、外殼和鏡頭保護殼，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，所述鏡頭保護殼安裝于外殼上激光器激光出射的一端，探測單元安裝于外殼內(nèi)部的另一端，所述菲涅爾透鏡設(shè)置于外殼內(nèi)部激光器與探測單元之間并聚焦于探測單元上。

進一步的，所述氣體傳感系統(tǒng)包括顯示器，所述顯示器設(shè)置于外殼上安裝探測單元的一端端面上。

進一步的，所述菲涅爾透鏡上中軸位置包括一通孔，所述通孔孔徑與激光器外徑相匹配，用于固定激光器。

進一步的，所述鏡頭保護殼上覆蓋有增透膜。

進一步的，所述氣體傳感系統(tǒng)包括準直單元，所述準直單元安裝于激光器的激光出射端，用于激光準直。

進一步的，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。

進一步的，所述控制單元安裝于手柄內(nèi)，并包括移動電源，所述移動電源用于為設(shè)備供電。

進一步的，所述氣體傳感系統(tǒng)還包括數(shù)據(jù)存儲單元，所述數(shù)據(jù)存儲單元與數(shù)據(jù)處理模塊相連接，用于存儲探測單元探測的數(shù)據(jù)信息。

進一步的，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與存儲單元和數(shù)據(jù)處理模塊相連接，用于輸出探測單元探測的數(shù)據(jù)信息。

進一步的，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)。

本實用新型的有益效果：本實用新型的基于光學(xué)遙測鏡頭的手持式氣體傳感系統(tǒng)通過將遙測式探測技術(shù)應(yīng)用于手持式氣體探測系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點：遙測技術(shù)不僅能夠無需氣室，真正的做到時時在線檢測，還能夠在一個安全的操作環(huán)境中對遠處的氣體進行探測。與傳統(tǒng)的封閉氣室或開放氣室方法比較，遙測技術(shù)使得可調(diào)諧二極管激光吸收光譜技術(shù)從實驗室中走出來，向現(xiàn)場測量邁了一大步。而調(diào)諧二極管激光吸收光譜技術(shù)作為光學(xué)和光譜學(xué)技術(shù)中的一種，與其它光學(xué)技術(shù)相比，設(shè)備簡單成本低，具有高光譜分辨率和靈敏度，適合測量CO、NH₃、NO、NO₂、CH₄、O₂、H₂O等氣體。具有便攜、高效的特點，且不受應(yīng)用環(huán)境的影響，具有較高的實用價值和推廣前景。

附圖說明

圖1為本實用新型實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實用新型實施例的菲涅爾透鏡結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本實用新型實施例的外殼結(jié)構(gòu)示意圖。