[实用新型]一种通过单个激光器实现多点气体浓度监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及气体浓度检测领域，更具体涉及一种通过单个激光器实现多点气体浓度监测系统，适用于大面积区域监测同种气体，特别用在替换需要用多点位传感器探测气体泄露的场合。

背景技术

本实用新型所采用的监测原理技术是TDLAS技术，作为一种日趋完善的激光光谱吸收方法的气体浓度监测技术，应用越来越广泛。在要求测量精度，性能稳定，维护费用低等要求较高的应用里，已经开始有取代电化学，红外NDIR等技术的迹象。然后由于激光器的成本相对较高，阻碍了TDLAS气体传感的普及。

实用新型内容

本实用新型的目的是在于针对现有技术存在的上述在某些测量区域较大，又是监测同种气体的需求的问题，提供一种通过单个激光器实现多点气体浓度监测系统，即节约费用，后期维护也很方便，具有很强的实用价值。

本实用新型的上述目的通过以下技术方案实现：

一种通过单个激光器实现多点气体浓度监测系统，包括DFB激光器， DFB激光器通过光纤与光分路器的输入端口连接，光分路器的输出端口与各个准直器连接，还包括与各个准直器对应的探测器，各个探测器探测对应的准直器的出射激光的光信号，各个探测器均与采集卡连接，各个准直器的出射激光分为纵向激光和横向激光，纵向激光和横向激光构成井字形激光矩阵。

如上所述的准直器包括第一准直器、第二准直器、第三准直器、第四准直器、第五准直器、第六准直器、第七准直器和第八准直器，第一准直器、第二准直器、第三准直器和第四准直器的出射激光构成4条平行的横向激光；第五准直器、第六准直器、第七准直器和第八准直器的出射激光构成4条平行的且与横向激光垂直的纵向激光；所述的探测器包括第一探测器、第二探测器、第三探测器、第四探测器、第五探测器、第六探测器、第七探测器和第八探测器，第一探测器、第二探测器、第三探测器、第四探测器、第五探测器、第六探测器、第七探测器和第八探测器分别对应探测第一准直器、第二准直器、第三准直器、第四准直器、第五准直器、第六准直器、第七准直器和第八准直器的出射激光。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：

TDLAS气体传感器所用的激光器占整体材料成本的80%以上，大区域内布局同类气体传感器共用一个激光器具有经济性，适用性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的准直器和探测器分布示意图。

图2是本实用新型的应用方案示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的技术方案作进一步详细描述。

实施例1 

一种通过单个激光器实现多点气体浓度监测系统，包括DFB激光器， DFB激光器通过光纤与光分路器的输入端口连接，光分路器的输出端口与各个准直器连接，还包括与各个准直器对应的探测器，各个探测器探测对应的准直器的出射激光的光信号，各个探测器均与采集卡连接，各个准直器的出射激光分为纵向激光和横向激光，纵向激光和横向激光构成井字形激光矩阵。

在本实施例中，准直器包括第一准直器、第二准直器、第三准直器、第四准直器、第五准直器、第六准直器、第七准直器和第八准直器，第一准直器、第二准直器、第三准直器和第四准直器的出射激光构成4条平行的横向激光；第五准直器、第六准直器、第七准直器和第八准直器的出射激光构成4条平行的且与横向激光垂直的纵向激光；所述的探测器包括第一探测器、第二探测器、第三探测器、第四探测器、第五探测器、第六探测器、第七探测器和第八探测器，第一探测器、第二探测器、第三探测器、第四探测器、第五探测器、第六探测器、第七探测器和第八探测器分别对应探测第一准直器、第二准直器、第三准直器、第四准直器、第五准直器、第六准直器、第七准直器和第八准直器的出射激光。

TDLAS技术是根据激光光谱吸收理论计算气体浓度的技术，不同气体的吸收波长一般有差异，根据待测气体的吸收波长选取不同激光器，DFB激光器需要TEC制冷，是温度稳定在±0.01℃，DFB激光器采用正弦波和三角波叠加的调制波形驱动，DFB激光器通过单模光纤射出最大功率为10mW的激光，经过FC／APC接头接入多路光分路器，将光源分成N等分，根据布局的气室个数，确定分路器的路数，选择合适的光分路器，光分路器将DFB激光器的入射光分成N多份，经过光分路器的光通过各个准直器出射，这样就可以多路共用一路激光光源信号，实现通过单个激光器监测多点气体浓度。光强的衰减与待测气体的浓度成正比关系。在待测气体现场安装各个准直器和探测器，气体自由扩散后。各个探测器将各个准直器的激光信号转化为电信号输入到采集卡。