[實用新型]非分光紅外氣體檢測器

有效

• 申請號: 201320884769.5
• 申請日: 2013-12-31
• 公開（公告）號: CN203688440U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 夏信群;葉大林
• 申請（專利權）人: 杭州泰林生物技術設備有限公司
• 主分類號: G01N21/3504
• 分類號: G01N21/3504
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型涉及一種非分光紅外即NDIR的氣體檢測器。

背景技術

NDIR紅外氣體檢測器作為一種快速、準確的氣體分析技術，特別連續污染物監測系統（CEMS）以及機動車尾氣檢測應用中十分普遍。國內NDIR氣體分析儀的主要廠家大都采用國際上八十年代初的紅外氣體分析方法，如采用鎳锘絲作為紅外光源、采用電機機械調制紅外光、采用薄膜電容微音器或InSb等作為傳感器等。由于采用電機機械調制，儀器功耗大，且穩定性差，儀器造價也很高。同時采用薄膜電容微音器作為傳感使得儀器對震動十分敏感，因此不適合便攜測量。隨著紅外光源、傳感器及電子技術的發展，NDIR紅外氣體傳感器在國外得到了迅速的發展。主要表現在無機械調制裝置，采用新型紅外傳感器及電調制光源，在儀器電路上采用了低功耗嵌入式系統，使得儀器在體積、功耗、性能、價格上具有以往儀器無法比擬的優勢。

發明內容

本實用新型為解決現有技術在使用中存在的問題，提供一種結構簡單，使用可靠的非分光紅外氣體檢測器。

本實用新型解決現有問題的技術方案是：非分光紅外氣體檢測器，包括紅外光源、氣室、紅外傳感器、傳感器測控系統，作為改進，所述的紅外光源為電調制脈沖紅外光源，所述的紅外傳感器的前置放大電路集成于紅外傳感器上，所述的紅外光源、氣室、紅外傳感器設置于同一光軸上。

作為本實用新型的進一步改進，所述的前置放大電路采用窄帶濾波電路。

作為本實用新型的進一步改進，所述的前置放大電路設有輸出一個與氣體濃度對應信號并送入傳感器測控系統的二級放大電路。

作為本實用新型的進一步改進，所述的氣室可分離設置于外支撐結構；上述的氣室固定安裝于外支撐結構的中心；上述的氣室為鍍膜氣室。

作為本實用新型的進一步改進，所述的紅外傳感器的傳感為精度0.1ppm；上述的紅外傳感器封裝上固定安裝有針對不同氣體的窄帶干涉濾光片。

作為本實用新型的進一步改進，所述的傳感器測控系統采集紅外接收信號及測量標準氣體曲線，采用非線性校正算法可以直接得到測量氣體的濃度。

作為本實用新型的進一步改進，還包括一屏蔽電磁信號的罩體。

作為本實用新型的進一步改進，所述的紅外光源發射窗口上安裝有透明窗。

本實用新型與現有技術相比較，其有益效果是氣體檢測器通過采用電調制脈沖紅外光源，省卻了傳統方法中的機械調制部件；紅外傳感器的前置放大電路集成于紅外傳感器上，可減少紅外傳感器微弱信號的衰減以及外界信號干擾；紅外光源、氣室、紅外傳感器設置于同一光軸上，可以使氣體紅外吸收信號具有較好的分辨率。同時高精度窄帶濾波電路一體的化紅外傳感器以及單光束雙波長，配合易拆卸的鍍膜氣室及數據采集系統，可以實現CO₂、CO、NO_x、CH₄和SO₂等氣體的快速實時測量。

附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

具體實施方式

參見圖1，本實施案例紅外光源1、氣室2、紅外傳感器3、傳感器測控系統4、設置于一屏蔽電磁信號的罩體，紅外光源1為電調制脈沖紅外光源，紅外傳感器3的前置放大電路集成于紅外傳感器3上，紅外傳感器3封裝上固定安裝有針對不同氣體的窄帶干涉濾光片，可以實現對不同氣體的測量。電調制脈沖紅外光源一方面可以保證發射的紅外光波長在特定范圍內，適合于對常規的氣體CO₂、CO、NO_x、CH₄和SO₂等氣體進行測量。紅外光源1、氣室2、紅外傳感器3設置于同一光軸上。本實施案例中，紅外傳感器3的傳感為精度0.1ppm，紅外光源1發射窗口上安裝有透明窗。

前置放大電路采用窄帶濾波電路，前置放大電路設有輸出一個與氣體濃度對應信號并送入傳感器測控系統的二級放大電路。

氣室2為鍍膜氣室，氣室2可分離設置于外支撐結構，氣室2最好固定安裝于外支撐結構的中心。此種結構設計保證了該部件易于裝卸、更換；同時由于與外支撐結構分離設計，進一步減小了外界條件的影響，使儀器能適應復雜環境下工作，采用此法后將十分容易，成本也將大大降低。

傳感器測控系統4采集紅外接收信號及測量標準氣體曲線，采用非線性校正算法可以直接得到測量氣體的濃度。采用非線性校正算法可以直接得到測量氣體的濃度。?

通過采用以上技術，非分光紅外氣體檢測器的結構比以往儀器將大大簡化，儀器功耗也大幅度降低。此類傳感器可以實現模塊化和標準化，更加適合廣泛使用。