[发明专利]光干涉式气体传感器

权利要求书

1.一种光干涉式气体传感器，包括：光源、聚光镜、背面镀有全反射膜的平面镜、具有标准气室和采样气室的气室、折光棱镜和光接收器件；

由所述光源发出的光线经所述聚光镜会聚后入射到所述背面镀有全反射膜的平面镜，分成具有光程差的两束光p、q；该两束光p、q穿过所述标准气室，分别经所述折光棱镜折光后回到所述采样气室，最后在所述背面镀有全反射膜的平面镜处重新会合成一束光，在光接收器件处产生干涉条纹；

其中，所述气室呈等腰梯形，该等腰梯形的两侧分别设置平面透镜；该气室由与所述等腰梯形底边平行的分割壁分隔成标准气室和采样气室，其中标准气室连接到标准进气口，采样气室连接到采样进气口。

2.根据权利要求1所述的光干涉式气体传感器，其中，所述等腰梯形的底角γ为大于45°并且小于90°的锐角。

3.根据权利要求2所述的光干涉式气体传感器，其中，60°≤γ≤90°。

4.根据权利要求3所述的光干涉式气体传感器，其中，

当所述采样气室内被测瓦斯浓度在0～10％范围内时，γ＝60°；

当所述采样气室内被测瓦斯浓度在0～40％范围内时，γ＝82°；或

当所述采样气室内被测瓦斯浓度在0～100％范围内时，γ＝87°。

5.根据权利要求1所述的光干涉式气体传感器，其中：所述背面镀有全反射膜的平面镜和所述折光棱镜分别布置在所述气室的两侧。

6.根据权利要求5所述的光干涉式气体传感器，其中：由所述光源发出的光线经所述聚光镜会聚后，其方向与所述气室的底边呈90°；

所述背面镀有全反射膜的平面镜与所述气室的底边呈45°角，由该背面镀有全反射膜的平面镜分成的两束光p、q的方向与所述气室的底边平行。

7.根据权利要求6所述的光干涉式气体传感器，其中：所述背面镀有全反射膜的平面镜的厚度h介于0.3cm至1.5cm之间。

8.根据权利要求1所述的光干涉式气体传感器，其中：所述分隔壁为经过黑化处理的铜壁，该铜壁位于所述等腰梯形的轴向中心处。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的光干涉式气体传感器，其中，经过所述采样气室后，所述p、q两束光线的光程差：

ΔL=x%*(n(gas)-na)*22htanβtanγ]]>

其中，x％和n_(gas)分别为所述采样气室中的气体浓度和折射率；n_a为标准气体的折射率；h为所述背面镀有全反射膜的平面镜的厚度；β为入射光线经过所述背面镀有全反射膜的平面镜折射后的折射角，γ为所述等腰梯形的底角。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的光干涉式气体传感器，还包括：

补偿棱镜，设置于所述采样气室与所述背面镀有全反射膜的平面镜之间，用于对由采样气室射出的两束光p、q进行光程补偿，以确定光干涉条纹的零点。