一种高精度非分散红外吸收气体传感器的制作方法

本实用新型涉及环保监测、工业过程排放以及汽车尾气排放ch气体污染物测量领域，特别是涉及一种高精度非分散红外吸收气体传感器。

背景技术：

现有污染气体检测方法大多数是基于电化学传感器技术，电化学气体传感器是一种根据被测气体的化学反应发生变化的氧化或还原电流，推算被检测的气体浓度的传感器，这种传感器在检测过程中一般存在以下问题：检测精度差，反应慢，易中毒、使用寿命短(1-2年)，成本高。

技术实现要素：

为了克服现有技术的上述不足，本实用新型提出了一种高精度非分散红外吸收气体传感器，解决现有电化学气体传感器存在的检测精度低、反应慢、易中毒、使用寿命短及成本高的问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种高精度非分散红外吸收气体传感器，包括盛装有待测气体的气体池，所述气体池上设有恒温控制装置及用于通入待测气体的气嘴，所述气体池的左右两端各设有一气室密封玻窗，两所述气室密封玻窗的外侧各设有一气室端盖，两所述气室端盖上分别设有调制光源、探测器，所述调制光源连接光源驱动电路，所述探测器通过前置滤波放大电路连接到主控电路。

进一步的，所述前置滤波放大电路采用三阶低通滤波。

进一步的，所述前置滤波放大电路中的各元器件均采用超低噪声、超低温漂的电路元器件。

进一步的，所述气体池采用钢制材质。

进一步的，所述气嘴设有两个。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提出的一种高精度非分散红外吸收气体传感器，采用红外技术替代传统的电化学气体传感器技术，测量时污染物气体对调制光源和探测器不构成直接接触，气体传感器中的关键器件不会受到污染，从而决定了该传感器使用寿命很长(高达10年以上)；采用前置放大滤波电路，三通低阶滤波，以及采用超低噪声、超低温漂的集成电路元器件，是的测量数据的高稳定性可以得到保障。

附图说明

图1为本实用新型实施例所述的一种高精度非分散红外吸收气体传感器的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的前置滤波放大电路的电路图。

图中：

1、气体池；2、气嘴；3、调制光源；4、探测器；5、气室密封玻窗；6、气室端盖；7、光源驱动电路；8、前置滤波放大电路；9、恒温控制装置。

具体实施方式

展示一下实例来具体说明本实用新型的某些实施例，且不应解释为限制本实用新型的范围。对本实用新型公开的内容可以同时从材料、方法和反应条件进行改进，所有这些改进，均应落入本实用新型的的精神和范围之内。

如图1所示，一种高精度非分散红外吸收气体传感器，包括盛装有待测气体的气体池1，所述气体池1采用钢制材质，所述气体池1上设有恒温控制装置9及用于通入待测气体的两个气嘴2，恒温控制装置9的设置确保该非分散红外气体吸收传感器在使用过程中，不受环境温度变化，确保传感器检测的浓度数据准确可靠；所述气体池1的左右两端各设有一气室密封玻窗5；钢制材质的高光洁度气体池1内壁以及气室密封玻窗5的设置，确保检测气室与被测气体隔离不受污染，从而延长了传感器使用寿命且维护简单；两所述气室密封玻窗5的外侧各设有一气室端盖6，两所述气室端盖6上分别设有调制光源3、探测器4，调制光源3为探测器4提供稳定的、频率准确的调制红外光信号，且仅仅输出探测器探测红外波段范围内的红外光线，提高了工作效率，延长了调制光源3工作寿命；所述调制光源3连接光源驱动电路7，所述探测器4通过前置滤波放大电路8连接到主控电路，经过该前置滤波放大电路8的放大功能得以放大的信号，通过高精度24位adc转化，由mcu通过多级的高级算法，可以轻松获得高稳定信号，同时，通过软件算法，在确保测量数据高度稳定的同时，进一步提高传感器系统对信号的响应速度，缩短响应时间。

如图2所示，前置滤波放大电路8采用三阶低通滤波，可以滤除信号以外的绝大多数干扰，从而获得高纯净的信号，为传感器输出高稳定高精密的信号，提供保障；同时前置滤波放大电路8中的各元器件均采用超低噪声、超低温漂的电路元器件，确保微弱信号不发生有害的漂移。

该传感器通过调制光源3对气体池1内的待测气体照射，由探测器4通过前置滤波放大电路8，将包含气体浓度的调制信号传送到主控制电路进行数据采集、滤波、计算和线性化后，输出给用户直接读取稳定的、高精度的气体浓度信号。使用时，操作人员将系统上电预热30分钟后，通过气嘴2通入待测气体，通过输出端子读取所需气体的浓度数据。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

技术特征：

1.一种高精度非分散红外吸收气体传感器，其特征在于，包括盛装有待测气体的气体池(1)，所述气体池(1)上设有恒温控制装置(9)及用于通入待测气体的气嘴(2)，所述气体池(1)的左右两端各设有一气室密封玻窗(5)，两所述气室密封玻窗(5)的外侧各设有一气室端盖(6)，两所述气室端盖(6)上分别设有调制光源(3)、探测器(4)，所述调制光源(3)连接光源驱动电路(7)，所述探测器(4)通过前置滤波放大电路(8)连接到主控电路。

2.根据权利要求1所述的一种高精度非分散红外吸收气体传感器，其特征在于，所述前置滤波放大电路(8)采用三阶低通滤波。

3.根据权利要求1所述的一种高精度非分散红外吸收气体传感器，其特征在于，所述前置滤波放大电路(8)中的各元器件均采用超低噪声、超低温漂的电路元器件。

4.根据权利要求1所述的一种高精度非分散红外吸收气体传感器，其特征在于，所述气体池(1)采用钢制材质。

5.根据权利要求1所述的一种高精度非分散红外吸收气体传感器，其特征在于，所述气嘴(2)设有两个。

技术总结
本实用新型涉及一种高精度非分散红外吸收气体传感器，包括盛装有待测气体的气体池，气体池上设有恒温控制装置及用于通入待测气体的气嘴，气体池的左右两端各设有一气室密封玻窗，两气室密封玻窗的外侧各设有一气室端盖，两气室端盖上分别设有调制光源、探测器，调制光源连接光源驱动电路，探测器通过前置滤波放大电路连接到主控电路。本实用新型提出的一种高精度非分散红外吸收气体传感器，污染物气体对调制光源和探测器不构成直接接触，气体传感器中的关键器件不会受到污染，从而决定了该传感器使用寿命很长；采用前置放大滤波电路，三通低阶滤波，以及采用超低噪声、超低温漂的集成电路元器件，是的测量数据的高稳定性可以得到保障。

技术研发人员：张俊龙;何刚;郑昌军;李旭;卢友志;蔡志斌;邓贻军;张雄
受保护的技术使用者：武汉敢为科技有限公司
技术研发日：2019.09.25
技术公布日：2020.06.02