[發(fā)明專利]一種單窗口雙通道紅外探測器及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910229715.7
• 申請日: 2019-03-26
• 公開（公告）號: CN109946259A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設計）人: 許晴;張杰;于海洋;劉盼盼
• 申請（專利權）人: 翼捷安全設備（昆山）有限公司
• 主分類號: G01N21/3504
• 分類號: G01N21/3504;G01N21/17
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明單窗口雙通道紅外探方法，步驟如下：從紅外光源發(fā)出的紅外光經過光學腔體反射后射到紅外探測器的窗口濾光片上；紅外光進入探測器內部，射向成45度放置的半反半透分光鏡；半反半透分光鏡將紅外光束分成兩部分：一部分反射到參考通道窄帶濾光片然后到達參考通道靈敏元；另一部分透過半反半透分光鏡射向測量通道窄帶濾光片，最后到達測量通道靈敏元；當光路被污染或紅外光源衰弱時，進入探測器的光強變弱，分光后到達參考通道和測量通道的光強同比例減弱，比值不變，可用于補償零點漂移。

技術領域

本發(fā)明涉及檢測設備及其檢測方法，具體的，其展示一種單窗口雙通道紅外探測器及方法。

背景技術

紅外探測技術的核心是紅外探測器，紅外探測器將接受到的紅外輻射能轉換為便于測量或觀測的電能、熱能等其他形式的能量。紅外探測器具有結構簡單，響應速度快，環(huán)境適應性強等特點，被廣泛應用于工業(yè)火災檢測，氣體檢測等領域。其中紅外氣體傳感器就是利用紅外探測器作為檢測元件，結合紅外光源，光學反射腔體制備的用于檢測目標氣體濃度的傳感器，具有精度高，穩(wěn)定性好，壽命長等優(yōu)點。實際檢測過程中，紅外探測器接收到的紅外光強I與氣體的濃度C，光學腔體的長度L，光源的光強I₀近似滿足朗伯-比爾定律:,其中α為目標氣體的紅外吸收系數(shù)。利用紅外探測器制備的紅外氣體傳感器具有分辨率高，不易中毒，使用壽命長等優(yōu)點。

零點漂移一直是紅外氣體傳感器最重要的性能指標之一，隨著長時間的使用，紅外光源強度衰弱，光路污染等都會引起零點發(fā)生漂移；傳統(tǒng)紅外氣體傳感器利用雙窗口雙通道紅外探測器來解決零點漂移問題，一個通道用于測量氣體濃度，另一個通道用于補償補償光強的衰弱和光路的污染。但是，該方法并不能完全補償光路的污染，因為到達兩個窗口上的光線并非相同的光線，且光路污染也是非對稱的，因此，當部分光路被污染后，可能到達探測窗口的光強減弱了，而到達參考窗口的光強不變，零點漂移依然存在。

因此，有必要提供一種單窗口雙通道紅外探測器及方法來解決上述問題。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種單窗口雙通道紅外探測器，其具有一用于接受紅外光的窗口，當紅外光束進入探測器內部后，利用半反半透分光鏡，將進入探測器內部的光線分成兩束，一束射向測量通道，另一束射向參比通道；可以補償部分光路被污染的情況，真正解決氣體傳感器零點漂移問題、結構緊湊等優(yōu)點。

技術方案如下：

一種單窗口雙通道紅外探測器，包括管座、依次設置于管座上的信號處理電路板、測量通道靈敏元、測量通道窄帶濾光片、分光鏡支架、半反半透分光鏡、參考通道靈敏元、參考通道窄帶濾光片、廣譜濾光片、以及單窗口雙通道紅外結構的管帽。

進一步的，信號處理電路板通過焊接方式固定連接于管座。

進一步的，測量通道靈敏元設置于信號處理電路板上，測量通道窄帶濾光片設置于測量通道靈敏元上，參考通道窄帶濾光片設置于參考通道靈敏元上，固定設置有參考通道窄帶濾光片的參考通道靈敏元設置于測量通道靈敏元上，與測量通道靈敏元形成90°對應分布。

進一步的，半反半透分光鏡設置于分光鏡支架上，分光鏡支架設置于信號處理電路板指定位置上，且半反半透分光鏡分別與參考通道窄帶濾光片以及測量通道窄帶濾光片呈45度夾角。

進一步的，廣譜濾光片設置于管帽內，管帽通過焊接固定于管座，管帽內部空間內填充有惰性氣體。

本發(fā)明的目的之二是提供一種單窗口雙通道紅外探方法。

具體方案如下：

利用本實施例進行探測，步驟如下：

1）從紅外光源發(fā)出的紅外光經過光學腔體反射后射到紅外探測器的窗口濾光片上；

2）紅外光進入探測器內部，射向成45度放置的半反半透分光鏡；