[實用新型]一種液體中氣體檢測單元和檢測系統

有效

• 申請號: 201721906947.4
• 申請日: 2017-12-30
• 公開（公告）號: CN208109691U
• 公開（公告）日: 2018-11-16
• 發明（設計）人: 劉鑫鑫;王新亞;李偉偉;王成;劉濤
• 申請（專利權）人: 光力科技股份有限公司
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 崔旭東

本實用新型涉及一種液體中氣體檢測單元和檢測系統，檢測系統包括泵浦激光器、液體中氣體檢測單元、探測器和分析處理單元；液體中氣體檢測單元中，在空芯光波導上穿設透氣膜套管，該空芯光波導的兩端分別與入射光纖和出射光纖液封固定，該空芯光波導的波導壁上設有一組用于氣體進入的微通道，由于本實用新型的液體中氣體檢測單元不包含用電設備，因此本方案可以不用考慮測量時漏電的風險，同時由于本方案液體中氣體檢測單元可以制作得很細，增加了液體中氣體檢測單元與液體接觸的比表面積，加快液體中氣體向套管內擴散的速度，提高檢測的效率。

技術領域

本實用新型涉及一種液體中氣體檢測單元和檢測系統，具體涉及一種基于空芯光波導的液體中氣體檢測單元和檢測系統。

背景技術

所有液體都有溶解氣體的能力，由于液體有表面張力和粘度，液體中溶解的氣體以及其微小尺寸的氣泡核存在。比如在液體油品中廣泛存在的烴類氣體；液態水中的溶解氧、氨、二氧化碳等。因此，對這些液體中氣體成分及濃度的測量在環保、安全監控、工業過程控制場合具有特別重大的意義。但在實際工況下受限于溶于液體中氣體的絕對體積較小且難以分離收集的特點，對氣體成分和濃度的快速檢測難以實現。

在現有技術中，一項名稱為“一種測量液體中CO₂氣體濃度的傳感器”的中國實用新型專利（授權公告號為CN203981582U）公開了一種測量液體中CO₂氣體濃度的傳感器，該方案采用外防護管、透氣膜外套管和透氣膜內光管三層結構，通過透氣膜，使水中的CO₂氣體分子從液體中分離出來，在外套管以內形成氣體環境，內光管內空間氣體和液體中CO₂氣體動態平衡，在內光管內部有一個光學傳感器，工作原理基于朗伯貝爾紅外吸收原理，通過特定算法可以測得液體中CO₂氣體分子的濃度。但該方案中將光源、傳感器、電路板、電路板等都安放在傳感器中，因此必須為傳感器中進行供電，那么該傳感器就必須帶電工作在液體中，該方案必須為電線提供額外的防水保護，增加制作成本，同時這也存在較大的安全隱患。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種液體中氣體檢測單元，以解決目前液態中氣體檢測傳感器在水下帶電工作導致不安全的問題。同時還提供了液體中氣體檢測系統。

本實用新型為解決上述技術問題，提供方案一：本實用新型的一種基于空芯光波導的液體中氣體檢測單元，該檢測單元包括入射光纖、用于充入被測氣體的空芯光波導和出射光纖，該空芯光波導上穿設有透氣不透液體的透氣膜套管，該空芯光波導的兩端分別與該入射光纖和該出射光纖液封固定。

本方案將空芯光波導的兩端分別與該入射光纖一端和該出射光纖一端連接作為液體中氣體檢測單元的光導單元，并將空芯光波導液的兩端與透氣膜套管密封固定，檢測時只需將該檢測單元置于液體中，液體中溶解的氣體透過透氣膜進入透氣膜套管，進而進入空芯光波導中。由于本方案的液體中氣體檢測單元不包含用電設備，因此本方案可以不用考慮測量時漏電的風險，同時由于本方案光導單元可以制作得很細，這樣透氣膜套管也可以制作得很細，進而增加了液體中氣體檢測單元與液體接觸的比表面積，加快液體中氣體向套管內擴散的速度，提高檢測的效率。

方案二：在方案一的基礎上，該空芯光波導的兩端分別與所述入射光纖和所述出射光纖通過環氧樹脂膠體液封固定。

方案三：本實用新型的液體中氣體檢測系統，該裝置包括泵浦激光器、液體中氣體檢測單元、探測器和分析處理單元；該液體中氣體檢測單元包括入射光纖、用于充入被測氣體的空芯光波導和出射光纖，該空芯光波導上穿設有透氣不透液體的透氣膜套管，該空芯光波導的兩端分別與該入射光纖一端和該出射光纖一端液封固定；該泵浦激光器通過第一光路與該入射光纖耦合連接，該出射光纖通過第二光路與該探測器耦合連接，該探測器與該分析處理單元采集連接。