[發(fā)明專利]一種甲烷和非甲烷總烴含量的在線監(jiān)測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910728579.6
• 申請(qǐng)日: 2019-08-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110411971B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王世有
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連世有電力科技有限公司
• 主分類號(hào): G01N21/3504
• 分類號(hào): G01N21/3504;G01N21/359
• 代理公司: 大連優(yōu)路智權(quán)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 21249
• 代理人: 尤理

1.一種甲烷和非甲烷總烴的在線監(jiān)測(cè)裝置，包括主控制器(1)、中紅外LED(3)、近紅外激光器(2)、電光調(diào)制器(4)、濾光片(5)、氣體吸收池(6)、分光棱鏡(7)、中紅外熱釋電探測(cè)器(8)、近紅外光電二極管(9)、全波整流橋(10)、模數(shù)轉(zhuǎn)換器(11)和抽樣裝置；其特征是：

所述中紅外LED(3)和所述近紅外激光器(2)同時(shí)與所述電光調(diào)制器(4)連接，所述電光調(diào)制器(4)和所述濾光片(5)連接，所述濾光片(5)和所述氣體吸收池(6)連接，所述氣體吸收池(6)同時(shí)與所述分光棱鏡(7)和抽樣裝置連接；

所述分光棱鏡(7)同時(shí)與所述中紅外熱釋電探測(cè)器(8)以及所述近紅外光電二極管(9)連接；所述全波整流橋(10)同時(shí)與所述中紅外熱釋電探測(cè)器(8)以及所述近紅外光電二極管(9)連接，所述全波整流橋(10)與所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器(11)連接，所述主控制器(1)與電光調(diào)制器(4)連接；

被測(cè)氣體經(jīng)過(guò)所述抽樣裝置充滿所述氣體吸收池(6)內(nèi)；所述主控制器(1)控制電光調(diào)制器分別對(duì)近紅外激光器(2)以及中紅外LED(3)的工作電流進(jìn)行調(diào)制；使所述近紅外激光器(2)發(fā)射出波長(zhǎng)為1.65um的明暗交替變化的激光，該波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)甲烷在近紅外波段的強(qiáng)吸收光譜區(qū)；使所述中紅外LED(3)發(fā)射出波長(zhǎng)為3.3um-3.4um的明暗交替變化的光；

經(jīng)所述電光調(diào)制器(4)出射的光信號(hào)經(jīng)濾光片(5)進(jìn)入氣體吸收池(6)，從氣體吸收池(6)輸出的光信號(hào)經(jīng)過(guò)分光棱鏡(7)分光后，中紅外波段的光信號(hào)輸入到中紅外熱釋電探測(cè)器(8)，近紅外波段的光信號(hào)輸入到近紅外光電二極管(9)中；

從所述中紅外熱釋電探測(cè)器(8)和近紅外光電二極管(9)中輸出的與光信號(hào)線性相關(guān)的電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)全波整流橋(10)轉(zhuǎn)化為直流電壓信號(hào)，通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器(11)對(duì)所述電壓信號(hào)進(jìn)行采集，采用主控制器(1)計(jì)算所述近紅外波段和中紅外波段氣體的濃度測(cè)量數(shù)據(jù)，所述近紅外波段的濃度測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)被測(cè)氣體中甲烷含量，中紅外波段的濃度測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)被測(cè)氣體中總烴含量，所述總烴含量與甲烷含量的差值即為對(duì)應(yīng)非甲烷總烴的含量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種甲烷和非甲烷總烴的在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述氣體吸收池(6)內(nèi)部包括三個(gè)球面反射鏡，分別為兩個(gè)半徑相同的第一鏡片(12)和一個(gè)半徑為第一鏡片半徑兩倍的第二鏡片(13)，兩個(gè)第一鏡片(12)放置于同一平面上，第二鏡片(13)與兩個(gè)第一鏡片(12)相對(duì)放置；兩個(gè)相同半徑第一鏡片的圓心位于第二鏡片焦點(diǎn)的1/2處。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種甲烷和非甲烷總烴的在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述濾光片(5)為透光波段為1.6um-1.7um以及3.3um-3.4um兩個(gè)波段的光學(xué)窗片。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種甲烷和非甲烷總烴的在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于：所述主控制器(1)控制電光調(diào)制器(4)同時(shí)對(duì)近紅外激光器(2)和中紅外LED(3)的工作電流進(jìn)行調(diào)制，且調(diào)制頻率頻率相同。