[发明专利]本质安全的光谱分析仪

权利要求书

1.一种激光光谱仪(100)，包括：

包含潜在爆炸性气体混合物的池(1010)；

光学头部(102)，所述光学头部(102)与多个组件接合并连接到所述多个组件，所述多个组件包括下述中的一个或更多个：

激光二极管驱动电流模块(300)，所述激光二极管驱动电流模块(300)包括激光二极管(302)和激光二极管保护电路(304)，所述激光二极管保护电路(304)包括第一有功功率限制电路(340)，

光电二极管前置放大模块(200)，所述光电二极管前置放大模块(200)包括光电二极管(202)和光电二极管保护电路(204)，所述光电二极管保护电路(204)包括电流监控电路(240)，

冷却功率模块(400)，所述冷却功率模块(400)包括热熔丝(416)和冷却模块保护电路(404)，所述冷却模块保护电路(404)包括第二有功功率限制电路(440)，

第一热敏电阻器调节模块(500)，所述第一热敏电阻器调节模块(500)包括热敏电阻器(516)和温度监控模块保护电路，

池加热器控制器模块(600)，所述池加热器控制器模块(600)包括池加热器(617)和池加热器保护电路(604)，所述池加热器保护电路(604)包括第三有功功率限制电路，

第二热敏电阻器调节模块(700)，所述第二热敏电阻器调节模块(700)包括热敏电阻器(516)和热敏电阻器调节模块保护电路，

压力换能器模块(800)，所述压力换能器模块(800)包括压力换能器(816)和压力换能器保护电路(804)，或者

流量传感器模块(900)，所述流量传感器模块(900)包括流量传感器(916)和流量传感器保护电路(904)；以及

所述多个组件的危险区域部分，其中所述危险区域部分位于封闭的危险区域(104)中，

其中，所述封闭的危险区域(104)被配置为包含所述潜在爆炸性气体混合物，以允许对存在于所述爆炸性气体混合物中的一种或多种分析物的分析，

所述多个组件的所述危险区域部分分别包括光电二极管(202)、激光二极管(302)、热熔丝(416)、热敏电阻器(516)、池加热器(617)、压力换能器(816)、流量传感器(916)中的两个或更多个；

所述多个组件的非危险区域部分，其中所述非危险区域部分位于非危险区域(108)中，

所述多个组件的所述非危险区域部分包括所述光电二极管保护电路(204)、激光二极管保护电路(304)、冷却模块保护电路(404)、温度监控模块保护电路、池加热器保护电路(604)、压力换能器保护电路(804)、或流量传感器保护电路(904)中的两个或更多个，以及

物理屏障(106、606)，所述物理屏障(106、606)将所述非危险区域(108)与所述封闭的危险区域(104)分开；以及

电硬件，所述电硬件被构造成执行操作，所述操作包括：

使用至少一个保护电路(204、304、404、504、604、804、904)将所述激光光谱仪(100)的光功率、电气、电子和/或热点火引发参数限制为小于安全阈值，以防止发生足以点燃可燃气体混合物的点火能量，所述光功率、电气、电子和/或热点火引发参数包括从激光器传递到所述混合物的体积的光功率、暴露于来自还未被限制光功率的所述激光器的辐射的颗粒量、提供到所述危险区域部分的电流、提供到所述危险区域部分的电压、所述危险区域部分的温度和所述危险区域部分的储存能量中的一个或多个，

而所述至少一个保护电路(204、304、404、504、604、804、904)被配置为限制所述危险区域部分的所述光功率、电气、电子和/或热点火引发参数，并且

不限制所述多个组件(200、300、400、500、600、700、800、900)中的所述两个或更多个组件的非危险区域部分的所述光功率、电气、电子和/或热点火引发参数，所述非危险区域部分存在于所述光谱仪(100)的不能含有混合物或者包括至少一个爆炸减轻结构的非危险区域(108)中。

2.根据权利要求1所述的激光光谱仪，还包括激光器和滤光器，并且其中所述限制包括通过使由所述激光器发出的光辐射在遇到能够含有颗粒的气体之前穿过所述滤光器而限制所述光功率，所述滤光器能够操作以将所述光辐射的光功率限制为低于足以防止出现暴露于所述可燃气体混合物的点火源的安全阈值。