[实用新型]一种在线气体检测装置

说明书

技术领域

本实用新型气体检测领域，特别涉及一种在线气体检测装置。

背景技术

随着我国工业化进程的不断发展，企业厂区内燃料燃烧和生产工艺过程中产生的工业废气（SO2、NO、CO2、CO、粉尘等）的排放排放量也在日益剧增，并且已经成为大气污染物的主要来源，成为我国目前最突出的环境问题之一。大量工业废气如果未经处理达标后排入大气，必然使大气环境质量下降，给人体健康带来严重危害，给国民经济造成巨大损失，所以如何精确检测并判断企业排放的工业废气是否符合国家标准，也就成为一个困扰国际民生的重要话题。

常用的气体检测方法可分为四类：化学分析法、光谱分析法、色谱分析法、电化学分析法，其中光谱分析法一般都采用红外线气体检测技术，其原理是当一束具有连续波长的红外光通过工业废气时，工业废气中气体层中的极性分子，即非单元素气体分子（如SO2、NO、CH4、NH3、CO、CO2等）的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时，所述气体分子就会吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动能级，所述气体分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁，处于该波长的光就会被特定气体吸收，并且，每种气体都具有由数量不同的吸收谱带组成的吸收光谱。气体对红外线的特征吸收遵循朗伯特-比尔定律：A=lg(1/T)=Kbc。其中A为吸光度，T为透射比（透射光强度与入射光强度之比），K为摩尔吸收系数。它与吸收物质的性质及入射光的波长λ有关。c为吸光物质的浓度，b为吸收层厚度，物理意义是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A与吸光物质的浓度c及吸收层厚度b成正比。

图1为现有技术中气体检测装置的结构图。

在我国一般都采用可调谐二极管激光吸收光谱（Tunable diodelaser absorption spectroscopy，TDLAS）技术对气体进行检测。参见图1，现有技术中基于TDLAS技术的气体检测装置包括辐射源100、测量池200、接收单元300、气压检测单元400和采集处理单元500。

其中辐射源100的红外线输出端与所述测量池200的红外线输入口相连，输出端与所述采集处理单元500的输入端相连，所述采集处理单元500的输入端接有所述气压检测单元400的输出端和所述接收单元300的输出端，所述测量池200的红外线输出口与所述接收单元300的红外线接收端相连，所述气压检测单元400设置于所述测量池200的气体通道内，现有技术中的采集处理单元500一般采用单片机处理器。

所述辐射源100向所述测量池200发出特定波长的第一红外线，其中所述测量池200有气体持续流过，并且所述第一红外线的入射方向与所述气体的流向垂直，所述第一红外线经过所述气体时，会被所述气体中振动频率或转动频率与所述第一红外线频率相匹配的第一气体分子所吸收，得到被气体吸收后的第一红外线，所述接收单元300获取到所述第一红外线后将所述第一红外线的光信号转化为电信号，并将所述电信号发送至所述采集处理单元500，设置于所述测量池200的气体通道内的所述气压检测单元400检测气体的气体气压P，并将所述气体气压P发送至所述采集处理单元500，所述采集处理单元500获取到所述电信号后，对所述电信号进行采样，对所述采样得到的电信号进行处理计算，得到所诉第一红外线的光强I，并依据比尔-兰伯特原理计算得到气体中所述第一气体分子的浓度C。其中，当气体在特定波长范围吸收时，其吸收强度的数学表达式为：I=I₀exp[-α(v)PCL]。

其中，α(v)为介质对光的吸收系数；L为第一红外线穿过所述气体的宽度，I₀为预设值。

现有的基于TDLAS技术的气体检测装置目前都采用了直接用采集处理单元进行数据处理方式，但是由于采样数据量非常大，其数据传输速度非常快，所述接收单元产生电信号后所述采集处理单元必须立即获取所述电信号，但是所述采集处理单元的处理速度相对缓慢，这样就会导致所述采集处理单元在获取采样数据和对所述采样数据进行处理的过程中，会出现在处理采样数据的过程中丢数据，以及在单位时间内不能够快速获得足够的采样数据而造成数据丢失情况。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种在线气体检测装置，使处理单元不必立即获取所述电信号，以保证在检测气体的过程中不会出现数据丢失的情况。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

依据预设光强值，生成并输出对应的第一电流信号的激光驱动单元；所述预设光强值是依据所述需要测量的气体种类的吸收波长设定的；