[實用新型]一種激光氣體分析儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920582392.5
• 申請日: 2019-04-25
• 公開（公告）號: CN210071661U
• 公開（公告）日: 2020-02-14
• 發(fā)明（設計）人: 趙靜濤;郭洪斌;程磊;李美想
• 申請（專利權）人: 光力科技股份有限公司
• 主分類號: G01N21/59
• 分類號: G01N21/59
• 代理公司: 41119 鄭州睿信知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 崔旭東

本實用新型涉及一種激光氣體分析儀，屬于激光測量領域。該激光氣體分析儀包括激光器、分光單元、待測氣室、標準氣室、第一光電探測器、第二光電探測器和控制模塊；激光器通過分光單元分出至少第一光路和第二光路，第一光路通過待測氣室連接第一光電探測器，第二光路通過標準氣室連接第二光電探測器；控制模塊的輸入端連接各光電探測器；控制模塊的輸出端連接激光器。標準氣室、第一光路和第一光電探測器用于實現(xiàn)目標氣體的光吸收頻率的標定；待測氣室、第二光路和第二光電探測器用于根據(jù)光吸收頻率的標定結果分離出光路噪聲，以該信號作為零點背景對激光氣體分析儀進行零點校準，為實現(xiàn)去除光路噪聲提供了硬件結構的基礎。

技術領域

本實用新型涉及一種激光氣體分析儀，屬于激光測量領域。

背景技術

在使用激光器對氣體進行濃度等分析時，除了激光器和氣室等產(chǎn)生的噪聲外，還會存在復雜環(huán)境如溫濕度變化等情況，激光從出射到與氣室內(nèi)氣體接觸帶來的光路噪聲，基于此需要對光路噪聲進行歸零校準，首先通過對標準目標氣體進行檢測，確定標準目標氣體的光吸收頻率，然后，在實際測量待測的目標氣體的濃度之前使激光器產(chǎn)生的光頻率掃過無目標氣體光吸收頻率的位置，得到去除后的測量結果，根據(jù)去除后的測量結果對實際測量結果進行校準，從而在實際測量時實現(xiàn)對光路噪聲的去除。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種激光氣體分析儀，為解決光路噪聲的去除而提出一種硬件結構，該激光氣體分析儀包括激光器、分光單元、待測氣室、標準氣室、第一光電探測器、第二光電探測器和控制模塊；激光器通過分光單元分出至少第一光路和第二光路，第一光路通過待測氣室連接第一光電探測器，第二光路通過標準氣室連接第二光電探測器；控制模塊的輸入端連接各光電探測器，用于獲取光電轉(zhuǎn)換信號；控制模塊的輸出端連接激光器，用于控制激光器頻率。

有益效果是，標準氣室、第一光路和第一光電探測器用于實現(xiàn)目標氣體的光吸收頻率的標定；待測氣室、第二光路和第二光電探測器用于根據(jù)光吸收頻率的標定結果分離出光路噪聲，以該信號作為零點背景對激光氣體分析儀進行零點校準，為實現(xiàn)去除光路噪聲提供了硬件結構的基礎，通過激光氣體分析儀，即使遇到復雜環(huán)境，比如說外界溫度或者濕度變化時，也會得到準確的氣體分析結果，同時還對光頻率是否位于目標氣體的光頻率位置進行了明確判斷。

進一步的，激光氣體分析儀還包括第三光電探測器，激光器通過分光單元還分出第三光路，第三光路直接連接第三光電探測器，第三光電探測器的輸出端連接控制模塊。

當激光器產(chǎn)生的光頻率覆蓋目標氣體吸收頻率和目標氣體不吸收頻率的位置時，通過第二光電探測器所接受的的信號與第三光電探測器所接收的信號的差更精確的得到目標氣體的光吸收頻率，而且第三光電探測器所接收的信號還可以優(yōu)化第一光電探測器所接收的信號，當激光器產(chǎn)生的光頻率掃過無待測氣室的目標氣體光吸收頻率的位置時，通過優(yōu)化后的第一光電探測器所接收的信號可以得到更加精確的零點背景。

進一步的，控制模塊包括交直流分離電路和處理器，交直流分離電路的信號輸入端連接各光電探測器，交直流分離電路的信號輸出端連接處理器，處理器的輸出端連接激光器。

交直流分離電路將各光電探測器接收的信號分離為對應的交流信號和直流信號，處理器對分離出的各交流信號與直流信號進行分析處理后即可控制激光器的出光頻率。

進一步的，激光器氣體分析儀還包括顯示模塊，處理器的顯示信號輸出端連接顯示模塊。

顯示模塊用于顯示各種數(shù)據(jù)，使操作人員方便觀看。

進一步的，分光單元為光纖分束器，各光路均為光纖光路。

光纖分束器可以同時將一路光分為多束，而且對光功率的損耗極小，采用光纖分束器可以簡化光路結構，進一步的減小激光氣體分析儀的體積。

附圖說明

圖1是本實用新型激光氣體分析儀的結構簡圖；