[發明專利]便攜式檢測SF6分解組分紅外激光氣體傳感器

有效

• 申請號: 201410088120.1
• 申請日: 2014-03-12
• 公開（公告）號: CN103940777A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 張曉星;李健;李偉;唐炬;段雪濤;劉恒;肖淞
• 申請（專利權）人: 重慶大學;國網新疆電力公司電力科學研究院
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39
• 代理公司: 重慶大學專利中心 50201
• 代理人: 胡正順

1.一種便攜式檢測SF₆分解組分紅外激光氣體傳感器，其特征在于主要包括由激光驅動電源（1）和激光溫度控制器（2）組成的窄線寬可調諧激光器、吸收氣室（5）、光電探測器（8）、數據處理模塊（3）、真空泵（7）；

所述的吸收氣室（5），主要由殼體（18）、數顯溫度傳感器（13）、數顯壓力表（16）、光纖準直器（10）、光纖耦合器（17）、單模光纖（9）、高透窗口鏡片（11）、凹型和凸型反射鏡及進、出氣導管及其控制閥組成，所述的殼體（18）的材料為3－5mm厚的不銹鋼板或鋁鎂合金板，所述的殼體（18）的形狀為前端為長方形、后端為管形的組合殼體，所述前端長方形殼體的長度為50－80mm，寬度為100－150mm，高度為40－70mm，所述后端管形殼體的內徑為8－12mm，長度為900－1200mm，所述前端長方形殼體內且對應所述后端管形殼體處，設置一對應于所述后端管形殼體內徑相同的通孔，所述后端的管形殼體的前端焊接在該通孔處與所述的前端長方形殼體形成一整體，在所述的前端長方形殼體與所述后端的管形殼體的交接處設置一塊所述高透窗口鏡片（11），在所述殼體（18）的內表面上涂覆一層厚度為1－3mm的聚四氟乙稀或黑色絕緣漆，所述凹型反射鏡（14）設置在所述殼體（18）內壁后端，即所述后端管形殼體后端，并在與凹型反射鏡（14）對應的所述殼體（18）內壁前端，即所述前端長方形殼體的前端設置所述的凸型反射鏡（19），在所述殼體（18）內壁前端，即所述前端長方形殼體的前端并位于所述凸型反射鏡（19）上、下兩側面上分別設置一個孔徑與所述光纖準直器（10）和所述光纖耦合器（17）外徑相匹配的通孔，所述光纖準直器（10）和所述光纖耦合器（17）分別固接在相應側的一個通孔中，并分別通過所述單模光纖（9）與所述窄線寬可調諧激光器的所述激光驅動電源（1）的輸出端和所述光電探測器（8）輸入端相連，所述光纖準直器（10）將光纖出射的光經準直后變為平行光，經所述吸收氣室（5）中所述凹型反射鏡（14）和所述凸型反射鏡（19）將平行光反射至所述光纖耦合器（17）耦合到所述單模光纖（9）并傳輸到所述光電探測器（8），在所述后端管形殼體前端由上而下設置并位于所述高透窗口鏡片（11）后部，設置一孔徑為4－6mm的進氣孔，所述的進氣導管（4）一端通過進氣控制閥（12）和密封圈與所述的進氣孔固接，在所述進氣孔后端設置一孔徑與所述的數顯溫度傳感器（13）外徑相匹配的通孔，將所述的數顯溫度傳感器（13）固接，所述后端管形殼體后端由下至上設置并位于所述凹型反射鏡（14）前部，設置一孔徑為4－6mm的出氣孔，所述的出氣導管（6）一端通過出氣控制閥（15）和密封圈與所述的出氣孔固接，所述的出氣導管（6）另一端與所述真空泵（7）連通，在所述出氣孔前端設置一孔徑與所述的數顯壓力表（16）外徑相匹配的通孔，將所述的數顯壓力表（16）固接，所述的進氣控制閥（12）、出氣控制閥（15）的材料均為不銹鋼材質，所述的進氣導管（4）、出氣導管（6）的材料均為聚四氟乙烯；

所述的窄線寬可調諧激光器為由激光器驅動電源（1）和激光器溫度控制器（2）組成的產品，所述的激光器溫度控制器（2）通過數據連接線與所述的激光器驅動電源連接，所述的激光器驅動電源（1）通過光纖接口和所述單模光纖（9）與所述光纖準直器（10）的輸入端連接；

所述的光電探測器（8）的輸入端通過光纖接口和所述單模光纖（9）與所述的光纖耦合器（17）的輸出端連接；

所述的數據處理模塊（3）由單片機、輸入模塊、顯示模塊組成，所述的輸入模塊與所述的單片機相連，所述單片機與所述的光電探測器（8）和所述的輸入模塊相連，所述顯示模塊與所述的單片機相連接；

所述的真空泵（7）與所述出氣導管相連接。

2.按照權利要求1所述的便攜式檢測SF₆分解組分的紅外激光氣體傳感器，其特征在于，所述的數顯溫度傳感器（13）的使用環境溫度為-20～70℃，基本誤差為±0.2%，液晶顯示；所述的數顯壓力真空表（16）的檢測壓力范圍為-100-250Kpa，準確度等級0.05，LCD顯示，使用溫度0-50℃；所述的光纖準直器（10）為的工作波長1250.00-1650.00nm；所述的光纖耦合器（17）的工作波長1250.00-1650.00nm；所述的單模光纖（9）的工作波長1300.00-1550.00nm；所述的高透窗口鏡片（11）的透射波長為為1000.00-1500.00nm、透射率大于95%；所述的凹型反射鏡（14）和凸型反射鏡（18）的反射波長為1000.00-1500.00nm、反射率大于99%；所述的窄線寬可調諧激光器產生調諧波長為1250.00-1600.00nm、功率在10－20mw以上、帶寬為0.1－0.5nm的紅外窄帶激光；所述的光電探測器（8）的檢測波長范圍為800.00-1700.00nm、響應率為0.9*10⁷/10⁶V/W。