[發明專利]光電式氣體監測系統及方法

在審

• 申請號: 201811054669.3
• 申請日: 2018-09-11
• 公開（公告）號: CN109100317A
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發明（設計）人: 邱夢春;劉立富;溫作樂;金冬梅;陳建龍;王超;于志偉
• 申請（專利權）人: 杭州因諾維新科技有限公司;杭州春來科技有限公司
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31;G01N21/27;G01N21/25
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種光電式氣體監測系統，所述光電式氣體監測系統包括光源、探測器和分析單元；其特征在于：所述光源包括第一光源和第二光源，所述第一光源發出的第一測量光的波長覆蓋第一待測氣體的吸收譜線，所述第二光源發出的第二測量光的波長覆蓋第二待測氣體的吸收譜線；

所述光電式氣體監測系統進一步包括：

第一光學單元，所述第一測量光通過所述第一光學單元后依次被第三光學單元和第二光學單元的反射面反射，之后被所述探測器接收；

第二光學單元，所述第二測量光通過所述第二光學單元后依次被第三光學單元和第一光學單元的反射面反射，之后被所述探測器接收；

第三光學單元，第一光學單元和第二光學單元間光路上的第一測量光和第二測量光同軸。

2.根據權利要求1所述的光電式氣體監測系統，其特征在于：所述第一光學單元和/或第二光學單元的反射面是內凹形，滿足如下約束條件：

C_v為內凹形反射面的曲率半徑，k為常數，A_n為表面系數，(x，y，z)是內凹形反射面上點的空間坐標。

3.根據權利要求1所述的光電式氣體監測系統，其特征在于：所述第一測量光通過第一光學單元的方式為：

所述第一光學單元具有通孔，所述第一測量光穿過所述通孔射向所述第三光學單元的反射面。

4.根據權利要求1所述的光電式氣體監測系統，其特征在于：所述第二測量光通過第二光學單元的方式為：

所述第二測量光被所述第二光學單元的反射面反射后射向所述第三光學單元。

5.根據權利要求1所述的光電式氣體監測系統，其特征在于：所述第二測量光被所述第二光學單元的反射面準直，被所述第一光學單元的反射面會聚。

6.根據權利要求1所述的光電式氣體監測系統，其特征在于：所述光電式氣體監測系統進一步包括：

第三光源，所述第三光源發出的第三測量光的波長覆蓋第三待測氣體的吸收譜線；

合束器件，所述合束器件用于將所述第一測量光和第三測量光合束。

7.根據權利要求1所述的光電式氣體監測系統，其特征在于：所述第一測量光經過所述第三光學單元的反射后，偏轉角度為180度或銳角。

8.根據權利要求1-7任一所述的光電式氣體監測系統在機動車尾氣監測中的應用，第一光學單元和第二光學單元間的第一測量光與地面間的距離為24cm-40cm。

9.根據權利要求8所述的應用，其特征在于：所述第一待測氣體是CO、CO₂，所述第二待測氣體是NO，HC作為第一待測氣體或第二待測氣體。

10.光電式氣體監測方法，所述光電式氣體監測方法包括以下步驟：

(A1)第一光源發出第一測量光，第二光源發出第二測量光；

第一測量光的波長覆蓋第一待測氣體的吸收譜線，第二測量光的波長覆蓋第二待測氣體的吸收譜線；

(A2)第一測量光通過第一光學單元后依次被第三光學單元和第二光學單元的反射面反射，之后被探測器接收并送分析單元；

第二測量光通過所述第二光學單元后依次被第三光學單元和第一光學單元的反射面反射，之后被探測器接收并送分析單元；

第一光學單元和第二光學單元間光路上的第一測量光和第二測量光同軸，所述光路上具有被測氣體；

(A3)分析單元利用光譜技術處理接收到的電信號，從而獲得被測氣體中第一待測氣體和第二待測氣體的含量。