[发明专利]一种气体传感装置

权利要求书

1.一种气体传感装置，包括用于接收待测气体(14)的气室(10)、固定安装在气室(10)上端的光纤准直器一(22-1)和固定连接在气室(10)外壳上的振动检测装置(2)，所述气室(10)下部侧壁上设置有进口(8)，所述气室(10)上部侧壁上设置有出口(9)，所述光纤准直器一(22-1)上端与传输光纤(23)的一端相接，所述传输光纤(23)的另一端连接脉冲激光源(25)，所述脉冲激光源(25)还连接处理装置，所述处理装置包括用于控制脉冲激光源(25)以一定频率发射激光的频率发生器(40)和用于确定气体浓度的处理单元(50)，所述频率发生器(40)与处理单元(50)相接，所述频率发生器(40)还与脉冲激光源(25)相接，所述处理单元(50)还连接锁定放大器(7)，所述锁定放大器(7)通过传输线(3)与振动检测装置(2)相接，其特征在于：所述传输光纤(23)上设置有波长监测模块(12)，所述波长监测模块(12)通过导线(11)与处理单元(50)相接。

2.按照权利要求1所述的一种气体传感装置，其特征在于：所述波长监测模块(12)由1X2光纤耦合器(45)、光纤光栅(16)和光探测器(15)组成，所述1X2光纤耦合器(45)的1口通过传输光纤(23)连接脉冲激光源(25)，所述1X2光纤耦合器(45)的2口中的一个端口通过传输光纤(23)连接气室(10)，所述1X2光纤耦合器(45)的2口的另一端口与光纤光栅(16)相接，所述光纤光栅(16)还与光探测器(15)相接，所述光探测器(15)还与锁定放大器(7)相接。

3.按照权利要求2所述的一种气体传感装置，其特征在于：所述1X2光纤耦合器(45)的分光比为1∶99。

4.按照权利要求2所述的一种气体传感装置，其特征在于：所述光纤光栅(16)为莫尔光纤光栅，所述莫尔光纤光栅的透射中心波长与待测气体(14)的吸收波长相等。

5.按照权利要求1所述的一种气体传感装置，其特征在于：所述波长监测模块(12)由1X2光纤耦合器(45)、光纤准直器二(22-2)以及光探测器(15)和用于包含待测气体(14)的密闭容器(18)四部分组成，所述1X2光纤耦合器(45)的1口通过传输光纤(23)连接脉冲激光源(25)，所述1X2光纤耦合器(45)的2口中的一个端口通过传输光纤(23)连接气室(10)，所述1X2光纤耦合器(45)的2口的另一端口与光纤准直器二(22-2)相接，所述光纤准直器二(22-2)还与密闭容器(18)相接，所述密闭容器(18)还与光探测器(15)相接。

6.按照权利要求1所述的一种气体传感装置，其特征在于：所述波长监测模块(12)由1X2光纤耦合器(45)、光纤准直器二(22-2)以及用于包含待测气体(14)的密闭容器(18)和螺旋缠绕在密闭容器(18)外壁上的曲线型壳体(4)，所述曲线型壳体(4)内侧相对的两个面上分别设置有多个变形齿一(4-1)和多个变形齿二(4-2)，所述变形齿一(4-1)与变形齿二(4-2)之间呈交错对应布设，所述变形齿一(4-1)与变形齿二(4-2)相平行且均与密闭容器(18)的中心轴线平行，所述变形齿一(4-1)与变形齿二(4-2)之间穿设有信号光纤(6)，所述信号光纤(6)通过延长光纤(1)连接测试单元(5)，所述测试单元(5)与锁定放大器(7)相接。

7.按照权利要求6所述的一种气体传感装置，其特征在于：所述信号光纤(6)一端设置有光反射装置，所述信号光纤(6)另一端与1X2光纤耦合器(45)的1口连接，所述1X2光纤耦合器(45)的2口与测试单元(5)连接。

8.按照权利要求7所述的一种气体传感装置，其特征在于：所述光反射装置为反射镜或光纤光栅。

9.按照权利要求1所述的一种气体传感装置，其特征在于：所述脉冲激光源(25)下方设置有加热/制冷器(30)，所述加热/制冷器(30)与处理单元(50)之间连接有温度控制器(31)。

10.按照权利要求1所述的一种气体传感装置，其特征在于：所述气室(10)上端设置有气室窗片(20)，所述光纤准直器一(22-1)下端设置有滤波片(21)。