[發明專利]氣體傳感器及檢測方法

在審

• 申請號: 201410853705.8
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN104596938A
• 公開（公告）日: 2015-05-06
• 發明（設計）人: 章瑜;俞大海
• 申請（專利權）人: 聚光科技（杭州）股份有限公司
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及氣體檢測，特別涉及氣體的光電式氣體傳感器及檢測方法。

背景技術

目前，在主流的激光氣體分析儀中，儀表分為發射單元和接收單元，激光器光源安裝在發射端，光探測器安裝在接收端，發射單元和接收單元需要通過通訊進行同步采樣，以保證相位穩定和累加平均，極大地提高信號的信噪比，降低探測下限。現有的信號同步方式為：用電纜將發射單元和接收單元連接起來。

對于上述激光氣體分析儀，在實際應用中存在諸多問題：

1、在很多應用場合，鋪設同步電纜非常復雜，需要將電纜安裝到工業現場的電纜橋架中，通常需要為此架設新的橋架，成本高、工作量大。當分析儀器測量的光程非常長，尤其是遠距離開路測量時，電纜線非常長，架設難度就更大。

2、當儀表需要進行正常維護，如調零、標定時，需要將發射單元和接收單元從管道上拆卸下來，此時鏈接的同步電纜需要從橋架上拆卸下來，非常費時費力。

3、當儀器安裝在惡劣的工況時，比如附近有高溫的管道或者設備，會燙壞同步電纜。

發明內容

為了解決上述現有技術方案中的不足，本發明提供了一種低成本、安裝工作量小、環境適應力強的氣體傳感器。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種氣體傳感器，所述氣體傳感器包括第一光源、第一探測器及分析模塊；所述氣體傳感器進一步包括：

發射模塊，所述發射模塊的輸入端連接驅動模塊，并與所述第一光源處于待測氣體的同一側；

接收模塊，所述接收模塊接收所述發射模塊發出的無線同步信號，并傳送到所述分析模塊，所述接收模塊與所述第一探測器處于待測氣體的同一側。

根據上述的氣體傳感器，優選地，所述發射模塊是所述第一光源，所述無線同步信號存在于所述第一光源發出的調制光信號中；

所述接收模塊是所述第一探測器。

根據上述的氣體傳感器，優選地，所述發射模塊采用第二光源，所述接收模塊采用第二探測器。

根據上述的氣體傳感器，優選地，所述發射模塊和第一光源共用驅動模塊。

本發明的目的還在于提供一種環境適應力強、低成本的氣體檢測方法，該發明目的通過以下技術方案得以實現：

氣體檢測方法，所述氣體檢測方法具體為：

第一光源發出的測量光穿過待測氣體后被第一探測器接收，第一探測器輸出的測量電信號傳送到分析模塊；

與所述第一光源同側的發射模塊發出無線同步信號，與所述第一探測器同側的接收模塊接收所述無線同步信號，并傳送到分析模塊；

分析模塊根據所述測量電信號、無線同步信號而獲知待測氣體的參數。

根據上述的氣體檢測方法，可選地，所述發射模塊的輸入調制電流信號包括：

同步幀，所述同步幀包括脈沖波調制信號；

測量幀，所述測量幀包括三角波和/或正弦波調制信號，測量幀、同步幀的頻率相同；

診斷幀，所述診斷幀包括檢測電路狀態的調制信號，診斷幀的頻率是測量幀的整數倍。

根據上述的氣體檢測方法，優選地，脈沖波上升沿作為測量光路的三角波起點的同步信號，實現同步采樣。

根據上述的氣體檢測方法，優選地，所述發射模塊是所述第一光源，所述無線同步信號存在于所述第一光源發出的調制光信號中；

所述接收模塊是所述第一探測器。

根據上述的氣體檢測方法，優選地，所述發射模塊采用第二光源，所述接收模塊采用第二探測器。

與現有技術相比，本發明具有的有益效果為：

1、單鏈路方案(發射模塊和第一光源共用，接收模塊和第一探測器共用)，無需增添新的器件，低成本、安裝工作量小，僅需調整第一光源的驅動電流即可；

2、雙鏈路方案中的無線電同步方案(發射模塊采用無線發射，接收模塊采用無線接收)，該方案的同步信號穩定、可靠，可以適用于所有測量情況。

雙鏈路方案中的光線同步方案(發射模塊采用第二光源，接收模塊采用第二探測器)，該方案適合發射單元和接收單元可以直接對準的情況。

附圖說明

參照附圖，本發明的公開內容將變得更易理解。本領域技術人員容易理解的是：這些附圖僅僅用于舉例說明本發明的技術方案，而并非意在對本發明的保護范圍構成限制。圖中：

圖1是根據本發明實施例1的氣體傳感器的結構簡圖；

圖2是根據本發明實施例2的驅動電流的簡圖。

具體實施方式