[發明專利]基于傅里葉紅外光譜技術的氣云監測裝置及監測方法

在審

• 申請號: 202110894067.4
• 申請日: 2021-08-04
• 公開（公告）號: CN113504181A
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 梁宵
• 申請（專利權）人: 梁宵
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/3504;G01N21/94
• 代理公司: 北京雙收知識產權代理有限公司 11241
• 代理人: 王菊珍

1.基于傅里葉紅外光譜技術的氣云監測裝置，其特征在于，包括導航車，所述導航車上安裝有控制箱以及傅里葉紅外分析儀，所述控制箱內安裝有MCU控制單元，傅里葉紅外分析儀內設有光源系統，所述傅里葉紅外分析儀與所述MCU控制單元連接；

所述控制箱上還安裝有紅外相機以及可見光相機，所述紅外相機與可見光相機分別與MCU控制單元連接，使得所述MCU控制單元獲取紅外相機以及可見光相機采集的圖像信息，并將紅外相機以及可見光相機采集的圖像信息傳輸至傅里葉紅外分析儀，通過傅里葉紅外分析儀判別相應的位置是否具有污染物。

2.根據權利要求1所述的基于傅里葉紅外光譜技術的氣云監測裝置，其特征在于，所述傅里葉紅外分析儀內置光路系統；

所述光路系統包括接收望遠鏡、紅外分光鏡、干涉儀以及紅外探測器；

所述紅外探測器與所述傅里葉紅外分析儀的控制分析模塊連接，使得所述紅外探測器獲取的紅外光譜信號傳遞至傅里葉紅外分析儀的控制分析模塊；

所述干涉儀通過第一轉動單元安裝于紅外探測器的前級光路，使得紅外光譜通過干涉儀后被紅外探測器接收；所述第一轉動單元與傅里葉紅外分析儀的控制分析模塊連接；

所述紅外分光鏡設于干涉儀與接收望遠鏡之間的光路中；

所述接收望遠鏡接收來自氣云發出的紅外光。

3.根據權利要求2所述的基于傅里葉紅外光譜技術的氣云監測裝置，其特征在于，所述紅外分光鏡通過第二轉動單元轉動安裝在光路系統中，使得所述紅外分光鏡在光路系統中可調節分光角度；所述第二轉動單元與傅里葉紅外分析儀的控制分析模塊連接；

所述紅外分光鏡在光路系統中的分光角度是0°或45°。

4.根據權利要求3所述的基于傅里葉紅外光譜技術的氣云監測裝置，其特征在于，所述光源系統包括紅外光源、兩個拋物面反射鏡、旋轉光闌，兩個拋物面反射鏡分別設于旋轉光闌的兩側，所述紅外光源、旋轉光闌分別與傅里葉紅外分析儀的控制分析模塊連接；

所述紅外光源發射的紅外光經過拋物面反射鏡的反射后進入旋轉光闌，紅外光在穿過旋轉光闌后再通過另一拋物面反射鏡被反射到所述紅外分光鏡。

5.根據權利要求4所述的基于傅里葉紅外光譜技術的氣云監測裝置，其特征在于，所述接收望遠鏡的鏡筒外側連接有反射板，所述反射板的內側面為反射面；

所述反射板與接收望遠鏡的鏡筒外側之間通過轉軸轉動連接，使得所述反射板在向上翻折后打開接收望遠鏡的鏡筒。

6.根據權利要求5所述的基于傅里葉紅外光譜技術的氣云監測裝置，其特征在于，所述導航車上還安裝有中空反射器；

所述中空反射器是具有中空腔體結構的板體，板體的其中一側側面為反射面。

7.根據權利要求6所述的基于傅里葉紅外光譜技術的氣云監測裝置，其特征在于，所述中空反射器的反射面為波紋面。

8.一種基于傅里葉紅外光譜技術的氣云監測方法，其特征在于，包括以下步驟，

導航車移動至當前監測點；

通過可見光相機獲取監測點位置的氣云背景圖像信息，如果可見光相機獲取到了氣云背景圖像信息，啟動紅外相機，獲取氣云的紅外圖像信息，如果未獲取到氣云背景圖像信息，導航車移動至下一監測點；

在獲取氣云的紅外圖像信息后，傅里葉紅外分析儀對氣云進行掃描，獲取氣云的紅外光信號，對氣云的化學組分、濃度、距離、位置信息進行監測。