[發明專利]一種火焰燃燒特性的檢測裝置及方法

在審

• 申請號: 202310158748.3
• 申請日: 2023-02-23
• 公開（公告）號: CN116183027A
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 文剛;周仿榮;馬儀;張輝;王一帆;徐真;潘浩;馬御棠;耿浩;曹俊;王國芳
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01J5/00
• 分類號: G01J5/00;G01J5/04;G01N31/12;G01N21/3581;G01N21/35;G01N21/01
• 代理公司: 深圳中細軟知識產權代理有限公司 44528
• 代理人: 曹遠浩

1.一種火焰燃燒特性的檢測裝置，其特征在于，所述裝置包括：飛秒激光器、分光鏡組件、光學延遲線組件、信號發射器、檢測平臺、信號探測器和信號處理器，其中，

所述飛秒激光器用于產生激光；

所述分光鏡組件用于將所述激光分為泵浦光和探測光，所述光學延遲線組件用于延遲所述泵浦光，其中，所述探測光用于觸發所述信號探測器產生采集信號，延遲后的泵浦光用于觸發所述信號發射器產生初始太赫茲波脈沖，所述采集信號和所述初始太赫茲波脈沖的時間周期不同；

所述檢測平臺設置于所述信號發射器與所述信號探測器之間，所述檢測平臺用于放置燃燒樣品；

所述信號探測器用于根據所述采集信號采集目標太赫茲波脈沖并將所述目標太赫茲波脈沖發送至所述信號處理器，其中，所述初始太赫茲波脈沖不攜帶所述燃燒樣品的火焰燃燒信息，所述目標太赫茲波脈沖攜帶所述火焰燃燒信息；

所述信號處理器用于根據接收到的所述目標太赫茲波脈沖生成目標太赫茲波吸收光譜，并將所述目標太赫茲波吸收光譜同預設太赫茲波吸收光譜比對，確定所述燃燒樣品的火焰燃燒特性。

2.根據權利要求1所述的火焰燃燒特性的檢測裝置，其特征在于，所述信號探測器包括光電導天線，所述光電導天線用于根據所述目標太赫茲波脈沖生成電流信號，其中，所述電流信號用于表示所述目標太赫茲波脈沖的電場強度；

所述信號處理器還用于根據所述電流信號生成與所述太赫茲波脈沖對應的時域脈沖波形，并對所述時域脈沖波形進行頻譜分析得到所述目標太赫茲波吸收光譜。

3.根據權利要求1所述的火焰燃燒特性的檢測裝置，其特征在于，所述分光鏡組件包括偏振分光鏡，所述偏振分光鏡用于將所述激光分為所述泵浦光和所述探測光。

4.根據權利要求3所述的火焰燃燒特性的檢測裝置，其特征在于，所述分光鏡組件還包括第一反射鏡、第二反射鏡和第三反射鏡，其中，

所述第一反射鏡和所述偏振分光鏡在豎直方向上平行設置；

所述第一反射鏡和所述第二反射鏡以豎直方向為軸鏡像設置；

所述第二反射鏡和所述第三反射鏡以水平方向為軸鏡像設置；

所述探測光依次經所述第一反射鏡、第二反射鏡和所述第三反射鏡反射至所述信號探測器。

5.根據權利要求4所述的火焰燃燒特性的檢測裝置，其特征在于，所述分光鏡組件還包括第四反射鏡和第七反射鏡，所述光學延遲線組件包括第五反射鏡和第六反射鏡，其中，

所述第四反射鏡和所述第五反射鏡在豎直方向上平行設置，所述第五分光鏡和所述第六反射鏡以豎直方向為軸鏡像設置；

所述第六反射鏡和所述第七反射鏡在水平方向上平行設置，所述第七反射鏡和所述第四反射鏡以豎直方向為軸鏡像設置；

所述泵浦光依次經所述第四反射鏡、所述第五反射鏡、所述第六反射鏡和所述第七反射鏡反射至所述信號發射器，所述光學延遲線組件在所述泵浦光經所述第五反射鏡反射和經所述第六反射鏡反射的過程中對所述泵浦光進行延時。

6.一種火焰燃燒特性的檢測方法，其特征在于，應用于火焰燃燒特性的檢測裝置，所述裝置包括飛秒激光器、分光鏡組件、光學延遲線組件、信號發射器、檢測平臺、信號探測器和信號處理器，所述方法包括：

所述飛秒激光器按第一預設時間間隔發送激光至所述分光鏡組件；

所述分光鏡組件將所述激光分為泵浦光和探測光；

所述光學延遲線組件延遲所述泵浦光，所述信號發射器根據延遲后的泵浦光產生所述初始太赫茲波脈沖，所述信號探測器接收所述探測光并根據所述探測光產生所述采集信號，其中，所述采集信號和所述初始太赫茲波脈沖的時間周期不同；

所述信號探測器根據所述采集信號按第二預設時間間隔接收所述目標太赫茲波脈沖，并將所述目標太赫茲波脈沖發送至所述信號處理器，其中，所述初始太赫茲波脈沖不攜帶所述燃燒樣品的火焰燃燒信息，所述目標太赫茲波脈沖包括所述檢測平臺上放置的所述燃燒樣品的火焰燃燒信息；

所述信號處理器根據接收到的所述目標太赫茲波脈沖生成目標太赫茲波吸收光譜，并將所述目標太赫茲波吸收光譜同預設太赫茲波吸收光譜比對，確定所述燃燒樣品的火焰燃燒特性。