[發明專利]多種參數補償的小型化氣體檢測裝置和檢測系統

在審

• 申請號: 201811595956.5
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109612965A
• 公開（公告）日: 2019-04-12
• 發明（設計）人: 公曉麗;朱禮堯;于長秋;肖翔
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39
• 代理公司: 杭州裕陽聯合專利代理有限公司 33289
• 代理人: 姚宇吉

本發明公開了一種多種參數補償的小型化氣體檢測裝置和檢測系統，其中，裝置；包括支撐外殼和設置在支撐外殼中的氣體測量及信息處理模塊、控制器以及顯示模塊；氣體測量及信息處理模塊用于對現場待測氣體通過吸收光譜分析法進行實時檢測，得到待測氣體的氣體測量濃度、溫度以及壓力；并將氣體測量濃度、溫度以及壓力發送至控制器；控制器用于根據溫度和壓力利用多普勒線寬算法對氣體測量濃度進行補償，得到氣體濃度；并將氣體濃度傳輸至顯示模塊進行顯示。本發明具有小型化，便于攜帶的特點，能夠直接在現場實現實時測量，使得測量結果有時效性；而且根據溫度和壓力利用多普勒線寬算法對氣體測量濃度進行補償，從而提高氣體濃度的測量精度。

技術領域

本發明涉及氣體檢測裝置技術領域，尤其涉及一種多種參數補償的小型化氣體檢測裝置和檢測系統。

背景技術

氣體檢測裝置是一種氣體泄露濃度檢測的儀器儀表工具；主要利用氣體傳感器來檢測環境中存在的氣體種類，氣體傳感器是用來檢測氣體的成分和含量的傳感器。傳統的小型便攜式氣體檢測裝置往往采用電化學、催化燃燒以及半導體等原理實現氣體的測量。雖然傳統的小型便攜式氣體檢測裝置具有直接測量、測量精度高的優點，但需要對被測氣體預先取樣，且測量速度慢，反映時間長等缺點，無法實現現場實時測量，不具有時效性。

發明內容

本發明提供的多種參數補償的小型化氣體檢測裝置和檢測系統，其主要目的在于克服現有小型便攜式氣體檢測裝置需要對被測氣體預先取樣，且測量速度慢，反映時間長等缺點，無法實現現場實時測量，不具有時效性的問題。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種多種參數補償的小型化氣體檢測裝置，包括支撐外殼和設置在支撐外殼中的氣體測量及信息處理模塊、控制器以及顯示模塊；

所述氣體測量及信息處理模塊，與所述控制器連接，用于對現場待測氣體通過吸收光譜分析法進行實時檢測，得到待測氣體的氣體測量濃度、溫度以及壓力；并將所述氣體測量濃度、溫度以及壓力發送至所述控制器；

所述控制器，與所述顯示模塊連接，用于接收所述氣體測量濃度、溫度以及壓力，并根據所述溫度和壓力利用多普勒線寬算法對所述氣體測量濃度進行補償，得到氣體濃度；并將所述氣體濃度傳輸至所述顯示模塊進行顯示。

作為一種可實施方式，所述氣體測量及信息處理模塊包括可調諧激光器、光電探測器、反射鏡、氣室、傳感器、傳感器驅動單元、數據采集單元以及信號處理單元；

所述氣室上開設有注入待測氣體的氣窗，所述可調諧激光器、反射鏡、光電探測器、傳感器均設置在所述氣室中；

所述光電探測器，與所述傳感器驅動單元連接，用于采集由所述可調諧激光器發出的并經過所述反射鏡發射的激光信號，并將所述激光信號傳輸至所述傳感器驅動單元；

所述傳感器，與所述傳感器驅動單元連接，用于采集氣室內的溫度信息和壓力信息，并將所述溫度信息和壓力信息傳輸至所述傳感器驅動單元；

所述傳感器驅動單元，與所述數據采集單元連接，用于給所述傳感器和光電探測器提供穩定的工作電壓，接收所述激光信號、溫度信息以及壓力信息并放大，將放大后的所述激光信號、溫度信息以及壓力信息傳輸至所述數據采集單元；

所處數據采集單元，與所述信號處理單元連接，用于將放大后的所述激光信號、溫度信息以及壓力信息進行A/D轉換，并將轉換后的所述激光信號、溫度信息以及壓力信息傳輸至所述信號處理單元；

所述信號處理單元，用于接收轉換后的所述激光信號、溫度信息以及壓力信息，并采用對激光信號、溫度信息以及壓力信息進行數字濾波處理，得到溫度和壓力；再根據數字濾波處理后的對激光信號利用吸收光譜分析法解算待測氣體的氣體濃度，得到氣體測量濃度；將所述氣體測量濃度、溫度以及壓力發送至所述控制器。