[實用新型]雙光源紅外氣體傳感器

有效

• 申請號: 201420866911.8
• 申請日: 2014-12-31
• 公開（公告）號: CN204389388U
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發明（設計）人: 張濤;韓曉陽;趙駿;李慶奇;沈旭;崔曉英
• 申請（專利權）人: 聚光科技（杭州）股份有限公司
• 主分類號: G01N21/3504
• 分類號: G01N21/3504;G01N21/01
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本實用新型涉及氣體檢測，特別涉及氣體的雙光源光電傳感器。

背景技術

在石油和天然氣的開采、儲運、加工和銷售的過程中，容易產生爆炸性的碳氫類氣體，最常見的是甲烷、丙烷和乙炔。為了保障作業人員的生命安全和企業的財產安全，通常在這些場所會設置大量的氣體探測器。這些氣體探測器能在周圍環境中的可燃性氣體濃度達到爆炸下限之前發出警報，提醒現場作業人員及時采取措施以規避事故發生。

目前，最常見的可燃氣體探測技術有催化燃燒傳感器、半導體傳感器和紅外傳感器。其中，因催化燃燒傳感器具有量程寬、可檢測的氣體種類多的優點，其市場占有率最高，但催化燃燒傳感器在有硫化物和硅化物存在時容易“中毒”，而在石油和天然氣開采中，H₂S是最常見的伴生氣體，因此催化燃燒傳感器在該行業應用時容易產生誤報；半導體氣體傳感器也可以探測各種碳氫類氣體，并且具有價格低廉、檢測靈敏度高的優點，然而半導體傳感器對空氣中的水分等常規組分都有響應；基于紅外吸收光譜原理的紅外氣體傳感器具有非接觸、響應快、選擇性好的優點，是目前最適合在石油和天然氣行業應用的氣體傳感器。

然而這些紅外氣體傳感器都需要頻繁維護，常規的維護項目包括定期調零和標定、清潔以及更換易損部件。紅外氣體傳感器的關鍵部件包括紅外光源、氣室和紅外探測器。其中的紅外光源一般是由鎢絲通電加熱到300℃時，產生紅外輻射光譜。紅外光源的制造商聲稱燈絲的工作壽命長達20000小時以上，但是一般用于工業現場的紅外氣體探測器常常工作在高溫、高濕和腐蝕性環境下，一個燈絲的實際使用壽命僅有1年左右。當燈絲老化失效后，燈絲的更換只能由廠商的專業人員操作，專業人員要將紅外氣體傳感器拆下移到安全區域，然后在安全區域要完成燈絲更換、上電預熱、調零標定、溫度補償和老化等一系列復雜操作，更換周期需要數天，嚴重影響了企業的正常生產活動。

實用新型內容

為了解決上述現有技術方案中的不足，本實用新型提供了一種工作周期長、維護工作量小、自動化的雙光源紅外氣體傳感器。

本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的：

一種雙光源紅外氣體傳感器，所述氣體傳感器包括第一光源、氣體室、第一探測器；所述氣體傳感器進一步包括：

第二光源，所述第二光源設置在所述第一探測器的一側；

第二探測器，所述第二探測器設置在第一探測器的一側，第一探測器和第二探測器檢測不同波長光的光強；

光闌，所述第一探測器和第二探測器設置在所述光闌內；

計算模塊，所述計算模塊用于根據第二探測器輸出的信號得到第一光源的信號幅度衰減率，并傳送到判斷模塊；

判斷模塊，所述判斷模塊用于判斷所述信號幅度衰減率是否達到閾值，在達到閾值時向切換模塊發出切換信號；

切換模塊，所述切換模塊用于根據切換信號關閉第一光源，并開啟第二光源。

根據上述的氣體傳感器，優選地，所述第一探測器和第二探測器的對稱點同于第一光源和第二光源的對稱點。

根據上述的氣體傳感器，優選地，所述第一光源、第一探測器、第二探測器、第二光源共線。

根據上述的氣體傳感器，優選地，所述第一探測器用于檢測3.3微米波長的光，所述第二探測器用于檢測3.9微米波長的光。

根據上述的氣體傳感器，優選地，所述第一探測器和第二探測器為一個探測器的兩部分，在該兩個部分上具有濾光片。

與現有技術相比，本實用新型具有的有益效果為：

1、在最大程度地發揮了第一光源的效能后切換到第二光源，使紅外氣體傳感器的使用壽命延長至少1倍；

2、通過獨特的光路設計和氣體室結構設計，使得第二光源在自動替換第一光源后，無需重新調零標定，減小了維護的工作量。

附圖說明

參照附圖，本實用新型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實用新型的技術方案，而并非意在對本實用新型的保護范圍構成限制。圖中：

圖1是根據本實用新型實施例1的氣體傳感器的結構簡圖；

圖2是根據本實用新型實施例1的氣體傳感器中器件的安裝簡圖。

具體實施方式