[实用新型]一种基于TDLAS的多种气体遥测系统

说明书

本实用新型属于气体遥测技术领域，具体涉及一种基于TDLAS的多种气体遥测系统，包括镜头外壳、DFB激光器和信号控制系统，镜头外壳上设有准直透镜和可见光激光瞄准器，镜头外壳内设有光电探测器和透镜，激光的反射光可以通过透镜收集到光电探测器；准直透镜与DFB激光器之间通过光纤连接，准直透镜与DFB激光器均至少有两个；信号控制系统分别与DFB激光器和光电探测器连接。通过调节多个DFB激光器分时发射激光，实现多种气体浓度的检测。在探测器前放置1300nm‑1700nm带通滤光片，可有效降低背景光的干扰，提高探测灵敏度和精度。通过选择模式实现一种气体浓度的实时检测，适用任意气体任意种类的气体浓度检测。

技术领域

本实用新型属于气体遥测技术领域，具体涉及一种基于TDLAS的多种气体遥测系统。

背景技术

由于可调谐半导体激光吸收光谱技术（Tunable Diode Laser AbsorptionSpectroscopy, TDLAS）利用分布反馈激光器（DFB）的窄线宽和波长可调等特点来实现气体分子“指纹区”吸收谱线的扫描和测量。具有灵敏度高、检测快速、不受背景气体干扰、非接触测量等优点，已经广泛应用于环境检测、汽车尾气检测、工业气体检测、污染气体检测、燃烧诊断等领域。但由于DFB激光器的线宽窄，可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）一般情况下只能对一种气体进行检测，但在有些场合需要对多种气体同时检测，就需要多台检测系统，比如对化工环境的H2S、HCl气体的同时检测，天然气管道的CH4、H2S气体的同时检测，温室气体CH4、CO2气体的同时检测，普通的一台TDLAS检测系统无法实现。而多台系统体积较大、且成本较高。

虽然已公开的专利“便携式多气体遥测装置CN201510864899.6”的光学系统采用类似卡塞格林望远镜结构，这样的结构需要离轴抛物面镜和双曲面镜，这极大地提高了系统的成本，且采用光纤合束将四束合束，合束器成本也高，并且激光有一定损耗，这样的结构比较复杂，成本高，不利于实际应用。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供了一种基于TDLAS的多种气体遥测系统，该系统采用多个波长的DFB激光器，共用一个透镜光学收集系统和探测器，实现多种气体遥测。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：

一种基于TDLAS的多种气体遥测系统，包括镜头外壳、DFB激光器和信号控制系统，所述镜头外壳上设有准直透镜和可见光激光瞄准器，所述镜头外壳内设有光电探测器和透镜，激光的反射光可以通过透镜收集到光电探测器；所述准直透镜与DFB激光器之间通过光纤连接，准直透镜与DFB激光器均至少有两个；所述信号控制系统分别与DFB激光器和光电探测器连接。

作为优选，所述准直透镜与DFB激光器均有八个，可以对八种气体进行遥测。

作为优选，所述光电探测器与透镜之间设置有带通滤光片，可有效降低背景光的干扰，提高探测灵敏度和精度。

作为优选，所述带通滤光片的通光范围为1300nm-1700nm。

作为优选，所述光电探测器采用铟镓砷光电二级管，实现近红外探测。

本实用新型与现有技术相比，具有的有益效果是：

采用多种气体所对应的DFB激光器分时发射激光的方式，共用一个激光瞄准器、共用一个光学收集系统、共用一个光电探测器。可通过调节多个DFB激光器分时发射激光，实现多种气体浓度的检测。

在探测器前放置1300nm-1700nm带通滤光片，可有效降低背景光的干扰，提高探测灵敏度和精度。

可实现多种模式的探测，比如对于只探测一种气体，可通过选择模式实现一种气体浓度的实时检测，可适用任意气体任意种类的气体浓度检测。

附图说明