[發明專利]一種利用高次諧波的氣體檢測方法

在審

• 申請號: 202110324255.3
• 申請日: 2021-03-26
• 公開（公告）號: CN113281299A
• 公開（公告）日: 2021-08-20
• 發明（設計）人: 戴云海;方雪靜;任啟明;施小東
• 申請（專利權）人: 安徽波匯智能科技有限公司
• 主分類號: G01N21/39
• 分類號: G01N21/39;G01N21/01
• 代理公司: 合肥左心專利代理事務所(普通合伙) 34152
• 代理人: 劉琴;王娜

1.一種利用高次諧波的氣體檢測方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，主控單元控制光源驅動單元，使得光源單元發射出調制光；

S2，分光單元將所述調制光分為兩束，其中一束指向目標反射物，經過待測氣團，到達目標反射面后反射，被第一光接收單元接收，另一束分至參考光路，通過密封有已知濃度目標氣體的參考氣池，被第二光接收單元接收；

S3，第一光接收單元和第二光接收單元的信號分別由第一相位檢測單元和第二相位檢測單元進行檢測，獲得信號的諧波分量的相位φ₁和參考信號的諧波分量相位φ_ref；

S4,通過主控單元對相位φ₁與相位φ_ref進行信號比較處理，解析出氣體濃度信息。

2.根據權利要求1所述的利用高次諧波的氣體檢測方法的雙光路氣體檢測裝置，其特征在于，包括光源單元、光源驅動單元、第一光接收單元、第一相位檢測單元、分光單元、參考氣池、待測氣池、第二光接收單元、第二相位檢測單元、主控單元和顯示單元，其中：

光源驅動單元，與主控單元連接，用于驅動光源單元產生調制光；

第一光接收單元和第二光接收單元，用于接收光源單元發出的調制光；

參考氣池，位于光源單元和第二光接收單元之間，用于密封裝盛目標氣體；

主控單元，用于接收光接收單元與相位檢測單元的檢測結果，通過比較處理，解析出氣體濃度信息；

顯示單元，與主控單元連接，用于顯示主控單元的計算分析結果。

3.根據權利要求2所述的雙光路氣體檢測裝置，其特征在于，所述第一光接收單元和第二光接收單元均包括光學接收系統和光電探測器。

4.根據權利要求2所述的雙光路氣體檢測裝置，其特征在于，所述光源單元為分布反饋式半導體激光器。

5.根據權利要求2所述的雙光路氣體檢測裝置，其特征在于，所述第一相位檢測單元和第二相位檢測單元均為硬件檢測或包含于主控單元的軟件檢測。

6.根據權利要求2所述的雙光路氣體檢測裝置，其特征在于，所述待測氣池包括框體和安裝于框體內的兩根集氣筒，兩根所述集氣筒內均密封滑動有活塞，所述活塞內嵌設有永磁塊，所述框體內設有驅動機構，兩根所述集氣筒的上下兩端均貫穿固定連接有密封殼體，所述密封殼體通過導氣管與集氣筒連通，所述密封殼體內設有密封防護機構，所述框體內嵌設有螺旋線圈，所述螺旋線圈的繞置方向與集氣筒的軸線方向垂直。

7.根據權利要求6所述的雙光路氣體檢測裝置，其特征在于，所述驅動機構包括固定安裝于框體上的驅動電機，所述驅動電機的輸出軸延伸至框體內并同軸固定有螺桿，所述框體的內壁上滑動連接有調節板，所述調節板內貫穿固定有套筒，所述螺桿與套筒螺紋配合，所述調節板由磁性材料制成并與永磁塊異性相吸。

8.根據權利要求6所述的雙光路氣體檢測裝置，其特征在于，所述密封防護機構包括設置于密封殼體內的固定板和活動板，所述固定板與密封殼體靠近集氣筒一側的內側壁固定連接，所述固定板內設有與導氣管連通的第一通孔，所述活動板與密封殼體的內側壁密封滑動連接，所述活動板內設有與第一通孔交錯的第二通孔，所述活動板通過電磁彈簧與密封殼體遠離固定板一側的內側壁固定連接，所述電磁彈簧與螺旋線圈電性連接。