[发明专利]气体浓度检测系统及其检测设备和检测精度调节机构

说明书

技术领域

本发明涉及气体浓度检测领域，尤其涉及气体浓度检测系统及其检测设备和检测精度调节机构。

背景技术

传统上，用于气体浓度检测的传感器主要是基于电磁技术的传感器，如电化学式气体传感器、半导体式气体传感器等。这类气体浓度检测传感器不能应用于强电磁干扰环境及易燃易爆气体的检测，而且受检测原理限制，其检测结果与实际偏差很大。当然，还有一些气体检测装置基于大气传输理论的本征谱带吸收原理（即当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时，其吸光度与吸光物质的浓度及吸收层厚度成正比），进行其它浓度检测，但这些装置多数只能实现离线的测量，而且在强电磁干扰的环境下，其应用也会受到很大的限制。由于光纤具有防磁防爆的特点，因此，近些年出现了将光纤引入到光学式气体检测系统中来的光纤气体浓度检测系统，光纤可以实现光的远距离传输，使电路部分可以在远离现场条件下使用，从而实现强电磁干扰环境下的在线气体浓度检测。

现有的光纤气体浓度检测系统如中国专利CN 101413881A公开的一种“光纤光栅可调谐滤波特性的气体浓度的测量系统”，该测量系统包括激光发生装置，激光发生装置射出的激光被分光器分成参考光路和气体吸收光路两路，在参考光路上设有用于将光信号转换为电信号的光电探测器；在气体吸收光路上依次设有准直器、气体吸收池、耦合透镜、多模光纤、传输光纤、锁相放大器、光电探测器，气体吸收光路的光纤分为前光纤部分和后光纤部分，气体吸收池置于前、后光纤部分之间，测量系统还包括与参考光路和气体吸收光路的输出端相连的用于采集数据并进行分析比较处理的处理系统，处理系统包括数据采集卡和计算机。具体测量过程为，激光发生装置射出的激光被分光器分成参考光路和气体吸收光路，气体吸收光路中的光经准直器进入气体吸收池，在气体吸收池中被吸收后通过耦合透镜、多模光纤、传输光纤和光电探测器被转换成电信号；参考光路中的光信号被光电探测器直接转化成电信号，两路光路中的电信号经处理系统处理后，得出气体吸收光路与参考光路的比值并以该比值来求出气体的浓度。在气体吸收光路中，准直器用于将初入气体吸收光路中的光导入气体回收室的光导出装置，耦合透镜相当于一个对经气体吸收池的光进行回收的光回收装置。现有的这种测量系统虽能实现对气体浓度的测定，但是不能调节对气体浓度检测的气体检测灵敏度，因为测量系统对气体浓度的检测灵敏度跟光穿过气体吸收室的长度有关，而现有这种测量系统中的光在气体吸收室的行程等于气体吸收室的长度，是不能进行调节的，如果要改变测量系统的气体检测灵敏度时，则需要改变气体吸收室的长度，这样会非常麻烦，操作不便，影响检测效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够方便调节气体检侧灵敏度的检测精度调节机构；本发明的目的还在于提供一种使用上述检测精度调节机构的检测设备；本发明的目的还在于提供一种使用上述检测设备的气体浓度检测系统。

为了解决上述问题，本发明中检测精度调节机构的技术方案为：

检测精度调节机构，包括用于将相应前光纤部分中的光导向待测气体的光导出装置和用于将经相应待测气体吸收后的光导入后光纤部分的光回收装置，检测精度调节机构还包括导向方向线性延伸的导轨，导轨上设置有两个可相对和向背运动的前安装块和后安装块，所述的光导出装置固定安装在所述的前安装块上，所述的光回收装置固定安装在所述的后安装块上。

所述的光导出装置由前端与相应前光纤部分相连的前光纤准直器构成，所述的光回收装置由后端与相应后光纤部分相连、并与所述前光纤准直器同轴设置的后光纤准直器构成。

所述的前安装块上设有实现所述前准直器固定安装的前安装孔，所述的后安装块上设有与所述前安装孔同轴设置、并实现所述后准直器固定安装的后安装孔。

本发明中检测设备的技术方案为：

检测设备，包括激光发生装置及信号输入端与激光发生装置的激光发生端相连的分光器，分光器具有两个信号输出端，分光器的两个信号输出端上分别连接有参考光路光纤和吸收光路光纤，参考光路光纤和吸收光路光纤的输出端上连接有用于对参考光路光纤和吸收光路光纤中的信息进行采集并分析比较的处理系统，所述的吸收光路光纤包括前光纤部分、后光纤部分，前光纤部分的后端连接有用于将相应前光纤部分中的光导向待测气体的光导出装置，后光纤部分的前端连接有用于将经相应待测气体吸收后的光导入后光纤部分的光回收装置，检测设备还包括导向方向线性延伸的导轨，导轨上设置有两个可相对和向背运动的前安装块和后安装块，所述的光导出装置固定安装在所述的前安装块上，所述的光回收装置固定安装在所述的后安装块上。