[发明专利]一种基于光纤Bragg光栅的催化燃烧式气体浓度计及其使用方法

权利要求书

1.一种基于光纤Bragg光栅的催化燃烧式气体浓度计，其特征在于：包括测温装置、气体燃烧装置和隔爆装置；所述测温装置包括光纤Bragg光栅（1）、圆柱形导热壁（7）、光纤引出线（9），其中光纤Bragg光栅（1）通过保护套管封装成为光纤测温触头，光纤测温触头粘贴在圆柱形导热壁（7）已固定半径处开好的内孔中，光纤引出线（9）通过位于隔爆装置底座（6）上的引出孔引出；所述气体燃烧装置包括催化剂层（3）、加热电阻镀膜层（4）、加热源引线（5）、电极（8），其中催化剂层（3）敷在加热电阻镀膜层（4）的外表面，加热电阻镀膜层（4）位于圆柱形导热壁（7）外表面，从电极（8）引出的加热源引线（5）与外部电源连接；所述隔爆装置包括隔爆罩（2）、底座（6），其中隔爆罩（2）将嵌入在底座（6）上的测温装置与气体燃烧装置罩起来。

2.根据权利要求1所述的基于光纤Bragg光栅的催化燃烧式气体浓度计，其特征在于：所述圆柱形导热壁（7）与光纤引出线（9）的交接处通过环氧树脂进行密封。

3.一种基于光纤Bragg光栅的催化燃烧式气体浓度计的使用方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：

A、将催化燃烧式气体浓度计置于带有可燃气体的环境中且将加热电阻镀膜层通入一定的电流使加热电阻镀膜层达到气体的引燃温度，气体通过隔爆罩遇到加热电阻镀膜层上的催化剂层时进行无焰燃烧；

B、通过光纤Bragg光栅解调仪分析得到测温光纤Bragg光栅的中心波长的偏移量                                                ；

C、根据光纤Bragg光栅的波长偏移量与气体环境中待测可燃气体百分含量C的关系式计算待测可燃气体百分含量；式中：为光纤Bragg光栅的中心波长，S_T为测温装置的温度敏感系数，r为光纤Bragg光栅与圆柱形导热壁圆心之间的距离，r₁为空心圆柱形导热壁的内半径，r₂为空心圆柱形导热壁的外半径，为催化性能常数，ΔH为可燃气体燃烧热，C_p为加热电阻热容。