[发明专利]一种非分光型红外气体传感器及其运行方式

说明书

本发明涉及一种非分光型红外气体传感器的气室结构，其包括气腔壳及分别与其两端相连的发射端、接收端；气腔壳的侧壁上设置进气孔和出气孔；发射端设置红外光源及位于其前端的机械斩波装置；接收端设置高频响应红外探测器。本发明还涉及一种非分光型红外气体传感器及其运行方式，该传感器包括上述气室结构、通过气管分别与气室结构连接的进气接口和出气接口、通过电缆分别与气室发射端和接收端相连的主控板以及与主控板相连的报警器、显示器和气体浓度输出接口。本发明采用机械调制红外光源及高频响应热释电探测器，在技术装置上总体采用模块化设计，其气室结构采用普通的直气室结构，生产工艺难度较小而且抗恶劣环境影响的能力较强。

技术领域

本发明涉及光电及微机电系统技术领域，尤其涉及一种非分光型红外气体传感器及其运行方式，其可应用于环化领域中有毒有害气体及挥发性液态危化品的检测分析。

背景技术

我国当前面临的毒品形势严峻。国际毒潮泛滥，涉毒国家和地区继续扩大，毒品来源、毒品种类、毒品产量、吸毒人数持续增多。从技术层面上讲，随着科学技术的高速发展，化学合成类毒品将成为全球范围滥用最为广泛的毒品。可以断言，今后问世的很多新型毒品，无不依赖化学物品作为原料和配剂。化学合成类毒品的出现对传统的毒品构成冲击，其原料的非原生性和生产的便捷性使之异军突起。从毒品加工工艺上讲，没有易制毒化学品，就没有精制的毒品。易制毒化学品是指规定管制的可用于制造麻醉药品和精神药物的化学原料及配剂。近年来随着国际上冰毒、摇头丸等合成毒品滥用问题的蔓延，我国易制毒化学品犯罪也日趋严重。境外贩毒组织与境内不法分子相互勾结，以生产各种化工产品为掩护，在境内开设工厂，疯狂生产各种新型毒品，制毒方法从最初简单的提炼方法发展到化学合成方法。

目前对于疑似易制毒化学品的准确识别主要是根据显色反应进行，显色反应是将试样中被测组分转变成有色化合物的化学反应。根据易制毒化学品的物理化学性质，利用基于显色反应的方法，对《联合国禁止非法贩运麻醉药品和精神药物公约》严格管制的22种以及“金三角”地区大量用于制造毒品的氯化亚砜、氯化铵、硫酸钡、氯化钯、三氯甲烷及醋酸钠等化学品进行了定性检测。这种方法需要多种化学试剂和多步测试观察才能获得结果，检测过程耗时费力，难以实现快速识别。除了显色反应，常用的易制毒化学品探测技术还有：气相色谱技术、拉曼光谱技术、离子迁移谱技术、X射线技术等。

传统的安检设备对固体的检测效果不错，但对液态被测物却效果不明显。液体易制毒在常温下通常呈液态，具有组分均匀、流动性好、运输方便、隐蔽性强、易藏难查等特点，增加了安检工作的难度。毒品走私分子通常将液态易制毒伪装成瓶装饮料、灌装食品、乳液、发胶等随行李通过安检人员的检查。当前，国内外针对液体易制毒探测的手段，按照技术原理不同主要有以下几种：气相色谱技术(GC)、离子迁移谱技术(IMS)、质谱技术(MS)、场离子测谱技术(FIS)、双能X射线探测技术、双能X射线CT探测技术、中子探测技术、激光拉曼光谱、电磁探测技术等。这些技术手段，对有特定形状、背景不太复杂以及挥发性较强的待测物检查效果较为良好，但对液体易制毒的检测都有一定的技术缺陷，比如，质谱技术、场离子测谱技术、气相色谱技术以及离子迁移谱技术对挥发性较弱的易制毒化学品探测会产生漏报，对密封包装的液态易制毒无法探测；X射线CT探测技术很难把液态易制毒化学品与日常用品的有机材质从密度或者原子序数方面准确区分开；X射线成像技术只能观察存储液体的容器形状，很难分辨液体的种类；中子探测技术对被检物造成污染等。

对于具有一定挥发性的化学品如液态易制毒化学品，目前较适合的检验方法是红外吸收光谱法。红外吸收光谱法的原理如下所述：