[發明專利]硫化氫濃度檢測模塊、硫化氫濃度遙測儀及應用

在審

• 申請號: 201910939160.5
• 申請日: 2019-09-30
• 公開（公告）號: CN110554002A
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 范明海;張奇;郭繼澤;韓玉平;郝亞亮;臧東旺;胡順亮;王運生
• 申請（專利權）人: 大連艾科科技開發有限公司
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39;G01N21/01;G01S17/32
• 代理公司: 21244 大連大工智訊專利代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 崔雪;梁左秋

本發明涉及氣體濃度檢測技術領域，提供一種硫化氫濃度檢測模塊、硫化氫濃度遙測儀及應用，硫化氫濃度檢測模塊包括激光傳感模塊、信號檢測單元和單片機控制電路；測量光激光器發射激光，當激光經硫化氫氣體時，硫化氫分子對激光中2540?2670nm波長范圍內激光分量吸收后，經物體表面反射部分激光經硫化氫氣體吸收后照射回第一透鏡，經第一透鏡匯聚至信號檢測單元；信號檢測單元接收到匯聚的激光信號，并將激光信號轉換為原始電信號；單片機控制電路接收并對原始電信號進行放大和濾波處理，得到處理后的電信號；再對處理后的電信號進行差分處理，得到待測硫化氫濃度信號。本發明能測量空間中一定范圍內硫化氫濃度，穩定性高測量精度高。

技術領域

本發明涉及氣體濃度檢測領域，尤其涉及一種硫化氫濃度檢測模塊、硫化氫濃度遙測儀及應用。

背景技術

硫化氫，分子式為H₂S，標準狀況下是一種易燃的酸性氣體，無色，低濃度時有臭雞蛋氣味，濃度極低時便有硫磺味，有劇毒。硫化氫為易燃危化品，與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。

目前應用于硫化氫檢測的主要方式有，在高溫條件下將硫化氫與氧氣的混合氣體在催化劑表面進行氧化反應產生SO₂和H₂O，根據生成物SO₂得到硫化氫濃度；混有硫化氫的氣體和氧氣在密閉氣室內，在紫外燈照射下，讓硫化氫與由氧氣轉化而成的臭氧充分反應，使硫化氫氣體轉化為二氧化硫氣體，待硫化氫氣體充分轉化成二氧化硫之后，通過光譜儀得到轉化后的二氧化硫氣體的特征吸收光譜數據信號，得到硫化氫濃度；將混有硫化氫的空氣樣品和標準濃度的硫化氫氣體分別通過高純氮氣進行預催處理，制得含有硫離子的溶液，利用離子色譜儀測量硫離子濃度曲線獲得空氣樣品的硫化氫濃度。

現階段測量硫化氫氣體濃度，大多采用將硫化氫轉化為其他物質，通過測量轉化物的量與標準氣通過相同方式得到轉化物的量對比，間接測出待測氣體中硫化氫濃度，測試過程中需消耗相關反應物，操作過程復雜，測量時間長，硫化氫本身為有毒氣體，在人員操作過程中存在很大風險。測試設備體積較大，不方便在現場進行快速、直接測試，對操作人員專業水平要求高，不便在工業上快速推廣。

發明內容

本發明主要解決現有技術的硫化氫檢測設備只能測量單點的硫化氫濃度，運行過程中穩定性差、測量精度、響應速度低，不能及時反饋硫化氫濃度等技術問題，提出一種硫化氫濃度檢測模塊、硫化氫濃度遙測儀及應用，能夠直接測量空間中一定范圍內的硫化氫濃度，具有體積小，測量速度快，精度高，免維護的特點，普通操作人員現場即可測量。

本發明提供了一種硫化氫濃度遙測儀，包括：激光傳感模塊(13)、信號檢測單元(7)和單片機控制電路(9)；

所述激光傳感模塊(13)包括：第一透鏡(3)、信號檢測單元(7)和設置在第一透鏡(3)附近的測量光激光器(4)；所述測量光激光器(4)與單片機控制電路(9)電連接；

所述測量光激光器(4)發射激光，當激光經硫化氫氣體時，硫化氫分子對激光中2540nm-2670nm波長范圍內激光分量吸收后，經物體表面反射的部分激光經硫化氫氣體吸收后照射回第一透鏡(3)，經第一透鏡(3)匯聚至信號檢測單元(7)；

所述信號檢測單元(7)設置在第一透鏡(3)的焦點處，所述信號檢測單元(7)接收到匯聚的激光信號，并將激光信號轉換為原始電信號；

所述單片機控制電路(9)與信號檢測單元(7)電連接，所述單片機控制電路(9)接收并對原始電信號進行放大和濾波處理，得到處理后的電信號；再對處理后的電信號進行差分處理，得到待測硫化氫濃度信號。

優選的，所述激光傳感模塊(13)還包括：第二透鏡(10)和窗口片(11)；

所述第二透鏡(10)設置在第一透鏡(3)正后方；