气体检测装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种气体检测装置，包括：激光发射器、控制装置、激光探测器、显示装置及供电装置；所述供电装置与所述控制装置相连接，所述控制装置与所述激光发射器、激光探测器控制连接，所述显示装置与所述控制装置信号连接；所述控制装置接受并处理所述激光探测器探测到的数据信息，并将处理后的数据信息传输至所述显示装置。本实用新型是一种使用安全、响应迅速、检测准确高效的气体检测装置，检测结果精度高，可信度高，克服了现有技术中的化学方法的仪器，需要经常进行标定校准，响应速度慢、容易受到其它气体成分和表面污染的交叉干扰等缺点。
【专利说明】
气体检测装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及气体检测技术领域，具体涉及一种应用可调谐半导体激光吸收光谱技术进行甲烷泄露检测的气体检测装置。
【背景技术】
[0002]甲烷在自然界具有广泛的应用。甲烷作为燃料，是天然气、沼气、油田气及煤矿坑道气的主要成分，可作为用于热水器或煤气炉的热值测试标准燃料。除用于燃料外，甲烷也是一种重要的化工原材料，例如甲烷高温分解后可得炭黑，炭黑可以用于颜料、油墨、油漆及橡胶等的添加剂。甲烷还可以是制造氢、一氧化碳、乙炔、氢氰酸及甲醛等物质的原料，也是太阳能电池、非晶硅膜气象化学沉积的碳源，以及医药化工合成的生产原料。
[0003]甲烷的应用虽然很广泛，但是甲烷是一种易燃易爆气体。在甲烷生产、加工及运输过程中，若甲烷发生泄漏，且浓度达到爆炸极限时，遇火会发生爆炸造成严重的损失，因此在甲烷生产制造及运输过程中需要对甲烷进行严密的监控。虽然现有技术中甲烷的生产及加工企业中具有甲烷泄漏检测系统，但固定配置的传感器无法给出甲烷泄露的具体地点。而且对于天然气输送管道这样长距离输送的管线巡检需要大量的人力物力。化学检测方法、电化学传感器等传统天然气检测设备需要与待测甲烷接触，分布布置的传感器也无法准确确定天然气管道泄露的具体泄露点。当发生天然气泄漏时，检测人员需要进入危险环境中检测甲烷浓度，存在一定的风险。而且化学方法的仪器由于传感器自身的中毒问题，需要经常进行标定校准，检测精度无法保证，不仅响应速度慢，而且容易受到其它气体成分和表面污染的交叉干扰等缺点。
[0004]有鉴于此，特提出本实用新型。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型旨在一定程度上解决现有技术中存在的缺陷，提供一种灵敏度高，反应及时、使用安全性高的气体检测装置。
[0006]为解决上述问题，本实用新型采用如下技术方案:一种气体检测装置，包括:激光发射器、控制装置、激光探测器、显示装置及供电装置;所述供电装置与所述控制装置相连接，所述控制装置与所述激光发射器、激光探测器控制连接，所述显示装置与所述控制装置信号连接;所述控制装置接受并处理所述激光探测器探测到的数据信息，并将处理后的数据信息传输至所述显示装置。
[0007]本实用新型提供的气体检测装置是基于光谱吸收原理，通过控制装置对激光器进行电流调制，使激光器发出特定波长的激光穿过气体监测区域后，到达反射面并被反射回激光探测器，若激光穿过的气体区域中存在被检测的特征气体，激光将被该气体吸收，特征气体浓度越高，吸收量越大，激光探测器将监测到激光强度的变化并反馈至控制装置进行处理，最终信号输出至显示装置将浓度结果显示出来。克服了现有技术中化学检测方法、电化学传感器安全性低、检测精度不准确、响应速度慢、设备容易受到干扰等缺点。
[0008]根据本实用新型的一个示例，所述控制装置包括单片机控制电路和控制按键电路，所述单片机控制电路与所述按键控制电路相连接。
[0009]根据本实用新型的一个示例，所述单片机控制电路包括电流调制模块、A/D转换器及单片机，所述电流调试模块对激光发射器进行电流调制，所述A/D转换器将激光探测器检测到的信息转换成数字信号，并送入所述单片机进行处理，所述单片机将处理后的信息传输至所述显示装置。
[0010]根据本实用新型的一个示例，还包括测距模块，所述测距模块与所述控制装置相连接。
[0011]根据本实用新型的一个示例，所述控制装置与所述显示装置通过蓝牙相连接。
[0012]根据本实用新型的一个示例，所述显示装置为手机。
[0013]根据本实用新型的一个示例，所述供电装置包括依次相连接的充电电路、电池、电压转换电路及充电座，所述电压转换电路与所述控制电路相连接，所述充电电路与所述充电座相连接。
[0014]根据本实用新型的一个示例，还包括拍摄装置，所述拍摄装置与所述控制装置相连接。
[0015]根据本实用新型的一个示例，还包括报警装置，所述报警装置与所述控制装置相连接。
[0016]根据本实用新型的一个示例，还包括GPS，所述GPS与所述控制装置相连接。
[0017]根据本实用新型的一个示例，还包括数据传输装置，所述数据传输装置分别与所述控制装置及外界服务器相连接，所述外界服务器包括数据集合分析服务器。
[0018]本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型所提供的一种气体检测装置的电气原理图。
【具体实施方式】
[0020]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0021]如图1所示的一种气体检测装置，包括:壳体(未示出)、激光发射器、控制装置、激光探测器、显示装置及供电装置;供电装置与控制装置相连接，控制装置与激光发射器、激光探测器控制连接。
[0022]在本实施例中，气体检测装置设计为手持式，即壳体形状设置为手持式，壳体上部为激光发射、接受口，下部为手柄及按键，另外还设置有一充电座(未示出)，充电座与壳体的下部分可拆卸连接，手持式气体检测装置使用的灵活度优于现有技术中的固定检测装置。优选的，在本实施例中，显示装置为手机，显示装置与控制装置通过蓝牙信号连接;控制装置接受并处理激光探测器探测到的的数据信息，并将处理后的数据信息传输至显示装置。使用手持式通过将一束激光指向检测点，可快速测量0.5-30米距离内的气体浓度。通过向目标点，如气体管道、天花板、墙体、地板、地面等发射激光，然后检测从目标点反射回的激光的信号，即可测量分布于本设备与目标点路径之间的气团浓度。
[0023]在本实施例中，控制装置包括单片机控制电路和控制按键电路，单片机控制电路与按键控制电路相连接，用户通过控制按键电路操控整个装置。单片机控制电路包括电流调制模块、A/D转换器及单片机，电流调试模块对激光发射器进行电流调制，A/D转换器将激光探测器检测到的信息转换成数字信号，并送入单片机进行处理，单片机将处理后的信息传输至所述显示装置。
[0024]在本实施例中，气体检测装置还包括测距模块，测距模块与单片机控制电路相连接，测距模块可以确定气体检测装置距离反射面的位置，另外还可以进行平均值换算。优选的，测距模块采用的仪器是相位式激光测距仪，相位测距仪是对激光束进行高频调制，并测定调制光往返一次所产生的相位延迟，再根据调制光的波长，换算此相位差所代表的距离。
[0025]在本实施例中，供电装置包括依次相连接的充电电路、电池及DC电压转换电路，DC电压转换电路与控制电路相连接，充电电路与充电座，充电座有充电指示及防过充功能。
[0026]作为本实施例的进一步优选实施方式，气体检测装置还包括拍摄装置(未示出)，拍摄装置与控制装置相连接。拍摄装置可以对环境进行拍摄，确定泄露位置。
[0027]作为本实施例的进一步优选实施方式，气体检测装置还包括报警装置(未示出)，报警装置与控制装置相连接。一旦检测到的气体浓度达到危险指数时，及时发出报警信号，工作人员依据报警信号采取安全措施。
[0028]作为本实施例的进一步优选实施方式，气体检测装置还包括GPS(未示出)，GPS与控制装置相连接。GPS定位系统可以提高产品的安全系数，防止数据丢失。
[0029]作为本实施例的进一步优选实施方式，气体检测装置还包括数据传输装置(未示出)，数据传输装置分别与控制装置及外界服务器相连接，数据传输装置通过与wifi或连线的方式与外界服务器相连接，优选的，外界服务器为数据集合分析服务器。利用数据传输装置与外界终端进行数据传输，将数据第一时间反馈到终端，进行数据的数据集合分析。
[0030]下面结合本实用新型的工作原理进行进一步的阐述，需要说明的是，以下说明以甲烷气体为例，但也可应用于其他气体的检测。
[0031]本实用新型提供的气体检测装置是基于光谱吸收原理，通过控制装置对激光器进行电流调制，使激光器发出特定波长的激光穿过甲烷气体监测区域后，到达反射面并被反射回激光探测器，若激光穿过的气体区域中存在被检测的特征气体，激光将被该气体吸收，特征气体浓度越高，吸收量越大，激光探测器将监测到激光强度的变化并反馈至控制装置进行处理，最终信号输出至显示装置将浓度结果显示出来。
[0032]本气体检测装置的测量范围:0-40000ppm.m，即可测量的浓度累积值最大为40000ppm.m。检测浓度的激光是无源探测体，且巡检时探测范围广，可以做到无遗漏泄漏点，甚至确定泄漏点浓度的同时，以详细的视频图像报告的形式对数据进行记录。快速准确地实现甲烷泄漏的浓度位置监测，完全符合天然气、油气田应用中检测的需求，本实用新型主要通过激光器传输光信号，当浓度超标时，可同步实时监测浓度、现场状况图像，同时准确测量甲烷气体浓度及泄露点，进而确定泄漏点浓度信息及周围环境，快速准确地实现甲烷等有害气体泄漏的探测。克服了现有技术中的化学方法的仪器，需要检测精度低，经常进行标定校准，响应速度慢、容易受到其它气体成分和表面污染的交叉干扰等缺点。
[0033]需要说明的是，以上仅仅是对本实用新型的优选实施例进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域技术人员对本实用新型的技术方案作出的变化和改进，均属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种气体检测装置，其特征在于，包括:激光发射器、控制装置、激光探测器、显示装置及供电装置;所述供电装置与所述控制装置相连接，所述控制装置与所述激光发射器、激光探测器控制连接，所述显示装置与所述控制装置信号连接;所述控制装置接受并处理所述激光探测器探测到的数据信息，并将处理后的数据信息传输至所述显示装置。2.根据权利要求1所述的气体检测装置，其特征在于，所述控制装置包括单片机控制电路和控制按键电路，所述单片机控制电路与按键控制电路相连接。3.根据权利要求2所述的气体检测装置，其特征在于，所述单片机控制电路包括电流调制模块、A/D转换器及单片机，所述电流调试模块对激光发射器进行电流调制，所述A/D转换器将激光探测器检测到的信息转换成数字信号，并送入所述单片机进行处理，所述单片机将处理后的信息传输至所述显示装置。4.根据权利要求1所述的气体检测装置，其特征在于，所述控制装置与所述显示装置通过蓝牙相连接。5.根据权利要求4所述的气体检测装置，其特征在于，所述显示装置为手机。6.根据权利要求1-5任一项所述的气体检测装置，其特征在于，还包括测距模块，所述测距模块与所述控制装置相连接。7.根据权利要求1-5任一项所述的气体检测装置，其特征在于，还包括拍摄装置，所述拍摄装置与所述控制装置相连接。8.根据权利要求1-5任一项所述的气体检测装置，其特征在于，还包括报警装置，所述报警装置与所述控制装置相连接。9.根据权利要求1-5任一项所述的气体检测装置，其特征在于，还包括GPS，所述GPS与所述控制装置相连接。10.根据权利要求1-5任一项所述的气体检测装置，其特征在于，还包括数据传输装置，所述数据传输装置分别与所述控制装置及外界服务器相连接，所述外界服务器包括数据集合分析服务器。
【文档编号】G01N21/39GK205538667SQ201620296412
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年4月7日
【发明人】杨炳雄, 郭学范, 宋霄
【申请人】大连市艾科微波光电子工程研究有限公司