[实用新型]一种双光源四探测器红外气体传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及分析仪器领域，具体涉及一种双光源四探测器红外气体传感器。

背景技术

出于保护人员和财产的安全的考虑，需要对煤矿井内的气体（特别是一氧化碳）进行监控分析。由于井下其环境复杂，存在易燃、易爆、腐蚀性气体，温度高、湿度大、粉尘多、电磁干扰强，此外光源的稳定性、探测器响应的灵敏度、干扰气体、传感器光学元件本身对红外光的散射都会对一氧化碳气体浓度测量产生较大影响。

红外吸收式气体检测原理是基于Lambert-Beer定律，不同气体对红外光有着不同的吸收光谱，某种气体的特征光谱吸收强度与该气体的浓度相关，通过分析红外光被气体吸收频率和能量多少就可以确定它的成分和浓度。而红外光谱吸收过程中，光路结构是红外气体吸收的重要组成部分，直接影响到红外气体传感器检测精度和检测灵敏度，目前常用的光路结构有双光源双气室光路结构、单光源单气室光路结构、单光源双气室光路结构等，对于每种光路都有其优点和不足，双光源双气室光路避免了温度、压力、其他气体及光源不稳定因素影响，但无法解决气室不匹配带来的影响，并且双气室在结构上也比较复杂；单光源单气室光路结构虽结构简单，扩展性较好，但光源不稳定性影响、可靠性、抗干扰性、选择性方面存在不足，单光源双气室光路结构结合了前两种优缺点，但分光路器的分光比不对称仍然造成误差，此外上述光路结构均未考虑到气室等光学元件吸收红外光而造成的能量损失，为消除气室等光学元件吸收红外光影响，本实用新型提出了一种双光源四探测器红外气体传感器。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种抗干扰能力强、测量精度高的双光源四探测器红外气体传感器。

根据本实用新型实施例的一种双光源四探测器红外气体传感器，包括：气室（0），所述气室（0）内充满待测气体；第一光源（1）与第二光源（2），其中所述第一光源（1）位于所述气室（0）左侧上方，所述第二光源（2）位于所述气室（0）右侧下方，所述第一光源（1）与第二光源（2）交替地发出第一脉冲光线和第二脉冲光线；第一探测器（3）与第二探测器（4），其中所述第一探测器（3）与第二探测器（4）位于所述气室（0）左侧下方，所述第一探测器（3）前置有测量波长的第一滤光片（7），所述第二探测器（4）前置有参比波长的第二滤光片（8）；第三探测器（5）与第四探测器（6），其中所述第三探测器（5）与第四探测器（6）位于所述气室（0）右侧上方，所述第三探测器（5）前置有所述测量波长的第三滤光片（9），所述第四探测器（6）前置有所述参比波长的第四滤光片（10）；以及第一分光镜（11）、第二分光镜（12）、第一反光镜（13）与第二反光镜（14），其中，所述第一脉冲光线经过所述第一分光镜（11）分成两束，其中一束光线穿过所述气室（0）发送到第三探测器（5）和第四探测器（6）,另一束光线经过第一反光镜（13）发送到第一探测器（3）和第二探测器（4），其中，所述第二脉冲光线经过所述第二分光镜（12）分成两束，其中一束光线穿过所述气室（0）发送到第一探测器（3）和第二探测器（4）,另一束光线经过第二反光镜（14）发送到第三探测器（5）和第四探测器（6）。

在本实用新型的一个优选实施例中，所述第一光源（1）与第二光源（2）为发光二极管。

在本实用新型的一个优选实施例中，探测器和对应的滤光片集成在一起。

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

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为本实用新型实施例的一种双光源四探测器红外气体传感器的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。