用于持续实时监控二氧化碳中化学污染物的系统和方法与流程

文档序号:12141383阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种二氧化碳污染物监控系统,包括:

a.污染物传感器模块,其包括被配置为基于污染物的存在来创建干涉图的干涉仪;

b.输送系统,用于向所述干涉仪提供所述二氧化碳;以及

c.气体控制器模块,用于控制来自输送系统的二氧化碳气体的流动。

2.如权利要求1所述的二氧化碳污染物监控系统,其中所述干涉仪进一步包括波导,以及其中所述输送系统向所述波导提供所述典型的二氧化碳气体流,以检测污染物。

3.如权利要求2所述的二氧化碳污染物监控系统,其中所述波导进一步包括至少一个传感通道和至少一个参考通道。

4.如权利要求3所述的二氧化碳污染物监控系统,其中所述至少一个传感通道具有带有化学敏感聚合物的包覆层,该包覆层被配置为基于污染物的存在来改变折射率。

5.如权利要求4所述的二氧化碳污染物监控系统,其中所述至少一个参考通道被覆盖,以便当存在与化学敏感聚合物反应的污染物时不会引起相移。

6.如权利要求5所述的二氧化碳污染物监控系统,其中所述干涉仪进一步包括被配置为捕获所述干涉图的摄像机。

7.如权利要求6所述的二氧化碳污染物监控系统,进一步包括系统控制器,其中所述系统控制器被配置为通过确定所述捕获的干涉图的相移来确定污染物的存在。

8.如权利要求7所述的二氧化碳污染物监控系统,其中所述系统控制器被配置为通过以下步骤来确定所述捕获的干涉图的相移:确定所述捕获的干涉图的适当测量区域,确定所述适当测量区域内的干涉图周期,确定从所述干涉图周期已经发生的所述相移,以及使来自所述相移的数据与校准数据相关联来确定至少一个污染物的存在。

9.如权利要求1所述的二氧化碳污染物监控系统,其中所述化学传感器模块被配置为自校准。

10.一种二氧化碳气体污染物传感器装置,包括:

具有两个光路的干涉仪,其中所述第一光路被配置为基于污染物的存在来改变折射率并生成干涉图;

光源,被引导到所述干涉仪中;

气源,向所述干涉仪提供典型的气体流;

摄像机;以及

连接至摄像机的系统控制器,所述摄像机被配置为检测所述干涉图上的变化。

11.如权利要求10所述的二氧化碳气体污染物传感器装置,其中所述第一光路包括波导通道,所述波导通道具有带化学敏感聚合物的包覆层。

12.如权利要求10所述的二氧化碳气体污染物传感器装置,进一步包括具有进气口和排气口的流通池,其中所述流通池引导所述气体到所述第一和第二光路中。

13.如权利要求12所述的二氧化碳气体污染物传感器装置,进一步包括连接至所述进气口的选择阀以及连接至所述选择阀进口的污染物过滤器。

14.如权利要求12所述的二氧化碳气体污染物传感器装置,进一步包括连接至所述进气口的泵。

15.如权利要求10所述的二氧化碳气体污染物传感器装置,其中所述光源是激光器。

16.如权利要求10所述的二氧化碳气体污染物传感器装置,其中所述摄像机是电荷耦合装置。

17.如权利要求10所述的二氧化碳气体污染物传感器装置,进一步包括连接至所述进气口的微粒过滤器。

18.一种感测二氧化碳气体中污染物的方法,包括

将待感测的二氧化碳气体泵送到具有第一通道和第二通道的干涉仪中,所述第一通道被配置为当存在污染物时改变折射率;

将光源引导至所述波导的第一和第二通道中;

将所述第一和第二通道的输出组合以创建干涉图;

使用摄像机捕获所述干涉图;以及

通过分析所述捕获到的干涉图来测量在所述第一和第二通道之间的相移。

19.如权利要求18所述的二氧化碳气体中的污染物的传感方法,进一步包括将生成的所述捕获到的干涉图与参考干涉图相比较。

20.如权利要求18所述的二氧化碳气体中的污染物的传感方法,其中所述干涉仪进一步包括具有第一和第二通道的波导,其中所述第一通道具有化学敏感的聚合物包覆层。

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