[发明专利]高性价比宽谱光声光谱气体检测装置

说明书

本发明公开了一种高性价比宽谱光声光谱气体检测装置，包括LED激励光源、可调反射镜、N个反射镜、N个滤光片和一体式谐振腔，且一体式谐振腔包括N路谐振腔，LED激励光源的光束射向可调反射镜，可调反射镜的反射角度围绕转动模块进行角度调节，且转动模块的中心与光束方向的距离为设定距离，通过调整可调反射镜的偏转角度使LED激励光源的光束直接穿过，或者使光束向设定方向偏转设定角度，向设定方向偏转设定角度的光束射向反射镜。本发明的光声光谱气体检测系统实现了利用一台光声光谱气体检测系统对多种气体进行同时检测的目的，且由于所选用的LED激励光源可测气体范围广，可测气体种类多，降低了光声光谱气体检测系统的成本。

技术领域

本发明属于气体检测技术领域，具体涉及一种高性价比宽谱光声光谱气体检测装置。

背景技术

气体检测技术在现代社会中有着广泛的应用，如空气中有害气体含量的测定，农业生产中的臭氧、沼气的浓度检测，化工、医学领域中的特殊气体的浓度检测等，上述所涉及到的气体都离不开气体检测技术。

光声光谱法是目前应用比较成熟的一种气体检测技术，光声光谱法是通过气体的吸收激发光声信号进行传感，光声光谱法能够消除系统中背景光的影响，在高精度的场合能够得到应用。目前较为常见的光声光谱法均采用激光作为入射光源，可达ppm～ppb量级的检测精度。

但是可调谐激光器的价格相对昂贵，而传统单波长激光器大多只能完成一种目标气体的检测，另外传统光声气体传感器大都只包含一个光声谐振腔，难以完成多种气体的同时检测。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种高性价比宽谱光声光谱气体检测装置。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种高性价比宽谱光声光谱气体检测装置，包括：LED激励光源、可调反射镜、N个反射镜、N个滤光片和一体式谐振腔，且所述一体式谐振腔包括N路谐振腔，且N为大于零的整数，其中，

所述LED激励光源的光束射向所述可调反射镜，所述可调反射镜的反射角度围绕转动模块进行角度调节，且所述转动模块的中心与所述光束方向的距离为设定距离，且所述设定距离大于零，通过调整所述可调反射镜的偏转角度使所述LED激励光源的光束直接穿过，或者使所述光束向设定方向偏转设定角度，向设定方向偏转所述设定角度的所述光束射向所述反射镜，直接穿过所述可调反射镜的光束、经所述反射镜的反射光分别通过对应的所述滤光片进入对应的所述谐振腔。

在本发明的一个实施例中，所述设定方向包括第一方向和第二方向，所述设定角度包括第一角度和第二角度，所述N个反射镜包括第一反射镜和第二反射镜，其中，

所述可调反射镜使所述LED激励光源的光束向所述第一方向偏转所述第一角度或向所述第二方向偏转所述第二角度，向所述第一方向偏转所述第一角度的所述光束射向所述第一反射镜，向所述第二方向偏转所述第二角度的所述光束射向所述第二反射镜，直接穿过所述可调反射镜的光束、经所述第一反射镜的反射光和经所述第二反射镜的反射光分别通过对应的所述滤光片进入对应的所述谐振腔。

在本发明的一个实施例中，所述LED激励光源包括LED光源调制模块和LED发光模块，其中，

所述LED光源调制模块连接所述LED发光模块，所述LED发光模块的光束射向所述可调反射镜。

在本发明的一个实施例中，所述LED光源调制模块包括电信号内调制模式或外部幅值调制模式。

在本发明的一个实施例中，所述LED发光模块包括单个LED光源，多个LED光源或多个不同波长的LED光源。

在本发明的一个实施例中，所述LED激励光源包括近红外波段的光源和/或中红外波段的光源。

在本发明的一个实施例中，还包括信号发生器和N个锁相放大器，其中，