一种多通道固定式GFC红外气体传感器的制作方法

文档序号:30523784发布日期:2022-06-25 05:59阅读:534来源:国知局
一种多通道固定式gfc红外气体传感器
技术领域
1.本技术涉及气体传感器件技术领域,尤其是涉及一种多通道固定式gfc红外气体传感器。


背景技术:

2.红外气体传感器是一种基于不同气体分子的近红外光谱选择吸收特性,利用气体浓度与吸收强度关系(朗伯-比尔lambert-beer定律),并可以通过测量气体对红外光线的衰减来鉴别气体组分并确定其浓度的气体传感装置。与其他类别的气体传感器如电化学式、催化燃烧式、半导体式等相比具有应用广泛、使用寿命长、灵敏度高、稳定性好、适用气体多等一系列优点。
3.目前,常见的红外气体传感器通常不用进行分光,直接测量对应滤波片波段也即相应气体吸收波段的红外光强度,这种气体传感器也被称为非分光红外(ndir)气体传感器。
4.针对上述中的相关技术,发明人认为存在有气体在受到温度影响的情况下,状态容易发送变化,导致气体传感器检测结果的零点漂移较高,测量结果准确度低的缺陷。


技术实现要素:

5.为了降低温度对气体传感器检测结果的影响,提高气体传感器测量的精确度和稳定性,本技术提供一种多通道固定式gfc红外气体传感器。
6.本技术提供的一种多通道固定式gfc红外气体传感器,采用如下的技术方案:一种多通道固定式gfc红外气体传感器,包括光源、待测气室、检测气室以及光电传感器,所述待测气室以及检测气室设于光源的出射方向,且以所述光源的中心轴线为轴依次设置,所述光电传感器设于检测气室远离待测气室的一端,所述待测气室上设置有数量相同的待测气路,所述光源包括与待测气路数量相同的检测光路,所述检测光路与待测气路一一对应,且一一对应的所述检测光路与待测气路同轴设置,所述光电传感器用于接收光源发出的、经过所述待测气室以及检测气室滤波后的光并产生对应的电信号。
7.通过采用上述技术方案,红外气体传感器包括光源、待测气室、检测气室以及光电传感器,在光源发出的红外光在经过待测气室时被待测气室中填充的待测气体吸收掉了一部分特征波长,在经过检测气室后红外光照射到光电传感器上产生电信号,设置多路光路和待测气路有助于使得光电传感器接收到多个经过气体滤波的红外光,有助于通过多路红外光降低对气体进行检测的偶然性,进而有助于降低温度等干扰因素对检测结果准确度的影响,最终实现提高气体检测准确度的效果。
8.在一个具体的可实施方式中,所述光源上装配有光源调制模块,所述光源调制模块用于输出调制信号以使光源射出的光参数随调制信号改变。
9.通过采用上述技术方案,不同性质的气体对光线的吸收情况不一样,通过设置光源调制模块,有助于根据工程师的需求选取对应的光源光线以及选取不同频率的光线,有
助于提高红外气体传感器使用时的灵活性,进而扩大红外气体传感器的使用范围。
10.在一个具体的可实施方式中,所述光源调制模块包括集成在光源内的内调制模块和/或装配在光源外的光调制器。
11.通过采用上述技术方案,集成在光源内的内调制模块和/或转配在光源外的光调制器使得用户可以针对于不同型号的光源选取适用的光源调制模块,进而有助于在实现光源可调制的基础上,保证并提高了光源调制的灵活性。
12.在一个具体的可实施方式中,与所述待测气路一一对应的多个检测光路分别受光源独立控制。
13.通过采用上述技术方案,与待测气路一一对应的多个检测光路彼此之间独立控制,有助于根据用户的需求灵活地调整每个检测光路,便于满足用户的多种检测需求,扩大气体传感器的应用范围。
14.在一个具体的可实施方式中,所述待测气室包括至少两个待测气路,至少两个所述待测气路之间以待测气室的中心轴线为轴均匀分布。
15.通过采用上述技术方案,均匀分布的待测气路,有助于使得相邻的待测气路之间保持相同的间距,进而当检测光路通过待测气路后,相邻的检测光路之间保持相同的间距,进而降低相邻的检测光路之间形成不均匀的光路干涉的情况,有助于提高气体传感器检测结果的精确度。
16.在一个具体的可实施方式中,所述一种多通道固定式gfc红外气体传感器还包括信号处理模块,所述信号处理模块与所述光电传感器信号连接,用于接收所述光电传感器发出的信号并对接收到的信号进行运算处理。
17.通过采用上述技术方案,通过信号处理模块,有助于自动化地对光电传感器在光源发出的光线的激发下产生的电信号进行处理和分析,有助于取代由人工进行监测和计算,进而有助于提高气体传感器检测气体浓度的工作效率。
18.在一个具体的可实施方式中,所述检测气室中充填有不吸收红外光线的气体。
19.通过采用上述技术方案,在检测气室中设置不吸收红外光线的气体,有助于避免对光线中所含的特定波长的光造成干扰,有助于提高测量结果的准确度。
20.在一个具体的可实施方式中,所述光源设置为非分散型红外光。
21.通过采用上述技术方案,将光源设置为非分散性红外光,有助于提高光源的使用效率,降低光源发出的光在散射的过程中造成的能源浪费。
22.在一个具体的可实施方式中,所述光源、待测气室、检测气室以及光电传感器一体成型设置且无活动部件。
23.通过采用上述技术方案,将所有部件一体成型为同一模块,有助于降低模块与模块之间活动连接时容易造成的结构变化,进而有助于提高气体传感器的结构的稳定性,最终有助于提高气体传感器检测的精确度。
24.综上所述,本技术包括以下至少一种有益技术效果:红外气体传感器包括光源、待测气室、检测气室以及光电传感器,在光源发出的红外光在经过待测气室时被待测气室中填充的待测气体吸收掉了一部分特征波长,在经过检测气室后红外光照射到光电传感器上产生电信号,设置多路光路和待测气路有助于使得光电传感器接收到多个经过气体滤波的红外光,有助于通过多路红外光降低对气体进行检测
的偶然性,进而有助于降低温度等干扰因素对检测结果准确度的影响,最终实现提高气体检测准确度的效果;不同性质的气体对光线的吸收情况不一样,通过设置光源调制模块,有助于根据工程师的需求选取对应的光源光线以及选取不同频率的光线,有助于提高红外气体传感器使用时的灵活性,进而扩大红外气体传感器的使用范围;均匀分布的待测气路,有助于使得相邻的待测气路之间保持相同的间距,进而当检测光路通过待测气路后,相邻的检测光路之间保持相同的间距,进而降低相邻的检测光路之间形成不均匀的光路干涉的情况,有助于提高气体传感器检测结果的精确度。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是本技术实施例中示出的一种多通道固定式gfc红外气体传感器的整体结构示意图;图2是本技术实施例中示出的一种多通道固定式gfc红外气体传感器的光源和待测气室的截面示意图。
27.附图标记说明:1、光源;2、待测气室;3、检测气室;4、光电传感器;5、待测气路;6、检测光路;7、光源调制模块;8、信号处理模块。
具体实施方式
28.本具体实施例仅仅是对本技术的解释,其并不是对本技术的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图1-2,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。
29.实施例:本技术实施例公开一种多通道固定式gfc红外气体传感器。
30.参考图1和图2,一种多通道固定式gfc红外气体传感器包括光源1,光源1采用非分散型红外光,也即ndir光源1,光源1呈射线型发出。在光源1射出的一端设于用于容纳待测气体的待测气室2,待测气室2以光源1的中心轴线为轴设置。待测气室2中包括有若干个待测气路5,待测气路5的数据设置为至少两个,即可以为两个、三个、四个以及更多,本实施例中以有六个待测气路5为例。相应的,光源1中也设置有六个检测光路6,六个检测光路6与六个待测气路5一一对应,且均同轴设置。此外,多个检测光路6以待测气室2的中心轴线为轴均匀设置,有助于降低光路之间的干涉情况,进而有助于提高气体浓度检测的精确度。
31.参考图1和图2,光源1中还设置有光源1调制模块,光源1调制模块用于根据用户的需求在用户的控制下输出调制信号给光源1,光源1接收到调制信号后,可以根据调制信号调节光源1激发的光参数,最终得到符合需求的红外光。其中,光源1调制模块包括集成在光
源1内的内调制模块和/或装配在光源1外的光调制器,当气体传感器集成在较为紧凑的产品中时,可以选用内调制模块的模式;当气体传感器装配在空间较大的产品中时,可以选用外置的光调制器的模式。在多个检测光路6的情况下,每个检测光路6均由独立的光源1调制模块进行独立的光源1调制,有助于提高光源1使用上的灵活性,扩大气体传感器的使用范围。
32.参考图1和图2,待测气室2远离光源1的一端连接有检测气室3,检测气室3与待测气室2同轴设置,检测气室3中填充有不会吸收红外光的气体,可以选用氮气或氧气中的一种。检测气室3远离待测气室2的一端装配有光电传感器4,光电传感器4用于接收光源1发出的、经过所述待测气室2以及检测气室3滤波后的光并产生对应的电信号。为了提高气体浓度的检测效率,气体传感器上还可以设置信号处理模块8,信号处理模块8与光电传感器4信号连接,用于接收所述光电传感器4发出的信号并对接收到的信号进行运算处理。
33.为了降低结构异常导致的测量结果错误,红外气体传感器中包括的光源1、待测气室2、检测气室3以及光电传感器4,均一体成型设置,即光源1安装槽、光电传感器4安装槽、待测气室2以及检测气室3一体成型。这样,取代了活动部件,有助于提高传感器检测的准确度。
34.所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简化,仅以上述各功能模块的划分进行举例说明,实际应用中,可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
35.以上所述,以上实施例仅用以对本技术的技术方案进行了详细介绍,但以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的方法及其核心思想,不应理解为对本技术的限制。本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本技术的保护范围之内。
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