[发明专利]气体检测方法及装置

说明书

本发明提供了一种气体检测方法及装置，其中，该装置包括：激光器阵列，用于提供多路激光信号，与复用控制装置连接；复用控制装置，用于复用激光器阵列发射的多路光信号，以及将经过气体吸收室后的光信号解复用到光电探测器；光电探测器，与复用控制装置连接，用于将光信号转换为电信号；信号处理器，与光电探测器的输出端连接，用于根据电信号得到气体吸收室内气体的浓度信息。通过本发明，解决了相关技术中不能对多组分气体进行实时多路检测的技术问题。

技术领域

本发明涉及光纤传感领域，具体而言，涉及一种气体检测方法及装置。

背景技术

随着科学技术的不断发展，越来越多的领域涉及到了气体浓度检测。比如在工业生产中，有害气体往往种类繁多，且不同气体组分浓度的变化会对工业生产产生极大的影响，同时，有害气体超过一定浓度时也会对人体造成无法弥补的伤害。

相关技术中，光纤气体传感器一般采用可调谐半导体激光吸收光谱(TunableDiode Laser Apectroscopy，TDLAS)技术对气体浓度进行测量，利用气体都存在一定的光谱吸收能力来实现探测的目的。对于多通道气体的测量，相关技术中的方案采用光开关实现，但是系统的响应速度受限于光开关的切换速度，无法实现对待测气体的实时监测。同时，由于每一路光开关对应一个气体吸收室，增加了系统安装铺设和维修的难度，成本高，大大限制了光纤气体传感系统的应用。

针对相关技术中存在的上述问题，目前尚未发现有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种气体检测方法及装置，以至少解决相关技术中不能对气体进行实时多路检测的技术问题。

根据本发明的一个实施例，提供了一种气体检测装置，包括：激光器阵列，用于提供多路激光信号，与复用控制装置连接；所述复用控制装置，用于复用所述激光器阵列发射的多路光信号，以及将经过气体吸收室后的光信号解复用到光电探测器；所述光电探测器，与所述复用控制装置连接，用于将所述光信号转换为电信号；信号处理器，与所述光电探测器的输出端连接，用于根据所述电信号得到所述气体的浓度信息。

可选地，所述复用控制装置包括：光波分复用器，输入端与所述激光器阵列的输出端连接，输出端与所述气体吸收室连接，用于将所述多路激光信号通过一路光纤输出到气体吸收室；光波分解复用器，输入端与气体吸收室连接，输出端与所述光电探测器连接，用于将所述光信号解复用到多路光电探测器。

可选地，所述复用控制装置包括：光波分复用器，用于将多路激光信号复用到所述气体吸收室；光波分解复用器，用于将经过所述气体吸收室后的光信号解复用到多路信号；三端口光纤环形器，用于将解复用后的光信号与所述光电探测器相连。

可选地，所述复用控制装置包括：光波分复用器，输入端与所述激光器阵列的输出端连接，输出端与所述气体吸收室连接，用于将所述多路激光信号复用到一路光纤输出到所述气体吸收室；光波分解复用器，输入端与所述气体吸收室连接，输出端与光开关连接，所述光开关将解复用后的光信号与一路光电探测器相连；

可选地，所述复用控制装置包括：光波分复用器，用于正向将所述光信号复用到一路光电探测器；光波分解复用器，用于将经过所述气体吸收室后的光信号解复用到多路信号；三端口光纤环形器，用于将解复用后的光信号与所述光开关的输入端连接，所述光开关的输出端连接一路光电探测器。

可选地，所述复用控制装置包括：光波分复用器，输入端与所述激光器阵列的输出端连接，输出端通过光分路器与多个气体吸收室连接，用于将所述多路激光器的激光信号输出到所述多个气体吸收室；光波分解复用器，输入端与所述多个气体吸收室连接，输出端与所述光电探测器连接，用于将所述光信号解复用到多路光电探测器。

可选地，所述激光器阵列包括以下之一：分布式反馈激光器DFB，垂直腔面发射激光器VCSEL。

可选地，所述激光器的输出中心波长对准待测气体的中心吸收波长。