[發明專利]基于鉑電阻的非分光紅外氣體濃度檢測裝置及檢測方法

在審

• 申請號: 202110347412.2
• 申請日: 2021-03-31
• 公開（公告）號: CN113075154A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 曹玲燕;楊志勇;李志軍;邵菲藝;孫歡平;田興
• 申請（專利權）人: 江蘇國電南自海吉科技有限公司
• 主分類號: G01N21/3504
• 分類號: G01N21/3504;G01N21/27;G01J1/44;G01N21/03
• 代理公司: 南京燦爛知識產權代理有限公司 32356
• 代理人: 趙麗

本發明涉及一種基于鉑電阻的非分光紅外氣體濃度檢測裝置及檢測方法，涉及氣體分析技術領域。包括光源發射器、光流通池、濾波片、鉑電阻檢測單元、儀表放大電路、選頻放大器以及同步采集模塊；所述光源發射器發射的光線依次貫穿光流通池、濾波片、鉑電阻檢測單元，檢測信號經過儀表放大電路進行放大，再經過選頻放大器進行放大，最后放大后的數據傳輸到所述同步采集模塊。本發明有效解決了傳統非分光紅外氣體檢測系統操作復雜，實時性低，造價昂貴，抗干擾性能差，精度不夠等問題，操作簡單，方便實用。

技術領域

本發明涉及一種基于鉑電阻的非分光紅外氣體濃度檢測裝置及檢測方法，涉及氣體分析技術領域。

背景技術

隨著工農業的發展，氣體的檢測是一項非常重要的工作，很多行業都少不了這項工作，及時、準確的對易燃、易爆、有毒、有害氣體進行監測預報和控制已成為當前煤炭、石油、化工、電力等行業亟待解決的問題。

根據不同組分氣體對不同波長的紅外線具有選擇性吸收的特性而工作的分析儀表，光源的發射譜只有在與氣體吸收譜重疊的部分才產生吸收，吸收后的光強將發生變化，測量這種吸收光譜可判別出氣體的種類，測量吸收強度可確定被測氣體的濃度。當氣體吸收了特定波長的紅外輻射，并由其產生特定的振動或轉動運動從而引起偶極矩的凈變化，產生氣體振動和轉動能激發從基態到激發態的躍遷,使相應于這個區域的透射光度減弱。因此,特定的分子對紅外光有選擇性吸收，紅外氣體分析法基于氣體對特定波長的紅外線有吸收,吸收滿足Lambert_Beer定律:I＝I₀exp(-k_λcl)。

紅外氣體檢測分析的使用范圍寬，不僅可分析氣體成分，也可分析溶液成分，且靈敏度較高，反應迅速，能在線連續指示，也可組成調節系統。目前工業上常用的紅外線氣體分析儀的檢測部分由兩個并列的結構相同的光學信號池組成：一個是測量室，一個是參比室。兩室通過切光板以一定周期同時或交替開閉光路。普遍的做法相對結構復雜，容易產生交叉干擾；其次對于兩個光聲池信號不能做到實時同步采集，這樣的情況下對光強的參比調整會存在時間上的誤差；再次有些仍然沿用機械調制光源，體積較大，操作復雜，造價昂貴；最后，對于各種外界影響因素，如外界光、震動、氣室污染等，不能做到有效避免。

CN108489924A公開了一種敏感探頭及非分光紅外氣體傳感器檢測系統，該敏感探頭包括紅外光源、光學氣室、紅外光片陣列和紅外探測器陣列；光學氣室上分別設有進氣孔和出氣孔，通過進氣孔和出氣孔與待測氣體環境相通；紅外光源設于光學氣室頭端；紅外光片陣列和紅外探測器陣列依次設于光學氣室尾部；紅外光片陣列包括多個探測濾光片和一個對比濾光片；紅外探測器陣列包括多個紅外探測器，分別與探測濾光片、對比濾光片一一對應的；當紅外光源出射寬譜紅外光后，依次經過光學氣室、紅外光片陣列后出射，進入紅外探測器陣列。該申請利用紅外光片陣列和紅外探測器陣列能夠同時進行多種氣體濃度的測量。但是，上述發明專利申請同樣存在操作復雜，實時性低，造價昂貴的問題，尤其是其抗干擾性還是不夠理想，檢測精度不夠高的問題。

發明內容

針對現有技術的上述缺陷，本發明提供了一種基于鉑電阻的非分光紅外氣體濃度檢測裝置及檢測方法，用于解決傳統非分光紅外氣體檢測系統操作復雜，實時性低，造價昂貴，抗干擾性能差，以及精度不夠等問題，其操作簡單，方便實用。

為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是：

一種基于鉑電阻的非分光紅外氣體濃度檢測裝置，包括光源發射器、光流通池、濾波片、鉑電阻檢測單元、儀表放大電路、選頻放大器以及同步采集模塊；所述光源發射器發射的光線依次貫穿光流通池、濾波片、鉑電阻檢測單元，檢測信號經過儀表放大電路進行放大，再經過選頻放大器進行放大，最后放大后的數據傳輸到所述同步采集模塊；所述光流通池上設有進氣閥和出氣閥；