[实用新型]一种激光气体检测设备

说明书

本实用新型为一种激光气体检测设备，包括防爆壳体、激光发射元件、准直透镜、接收透镜、激光探测器、所述信号处理单元、信号分析单元；激光发射元件发射出激光束发到准直透镜上，所述准直透镜将接收到的激光束准直为平行光并传输到线激光形成器上，所述线激光形成器将平行光投射至待测气体上，并经在待测气体上的反射面至接收透镜，然后接收透镜将接收到的经待测气体吸收后经反射面漫反射形成的反射光会聚给激光探测器，激光探测器将接收到的激光信号转换为电信号传输给信号处理单元，信号处理单元将处理后的信号发送至信号分析单元进行分析处理，最终实现了使用激光对气体进行安全、稳定且实时检测的目的。

技术领域

本实用新型属于激光气体检测领域，具体地说，涉及一种激光气体检测设备。

背景技术

甲烷是大气中碳氢化合物的主要成分，约占其总质量的85％-95％。在全球范围需要连续监测的大气气体中，它一直处于优先的地位。在未来的10-20年中，甲烷作为温室气体的主要成分，以每年1.2％的比率增长，即每年有400-1000兆吨的甲烷被排放到大气当中。为了更好的检测大气中的甲烷含量，这就要求我们必须要有较好的测量方法来对其进行实时监测。

由于能源危机的影响，世界各国都大力发展石油-天然气工业以及煤炭工业，与甲烷泄漏相关的瓦斯爆炸事件也日益增加。据统计，因瓦斯爆炸造成的死亡人数占我国矿难全部死亡人数的60％。探测煤矿中的甲烷气体聚集也是我们面临的一个重要问题。

天然气中甲烷的含量约为96.23％。天然气在国内南北分布不均，西气东输工程，由于管内气体的不断冲刷，温度、压力、振动、季节的变化、地质变化、地下土壤中存在的酸碱以及人为因素等影响，使天然气输送管道不可避免地会发生针孔裂纹、孔洞和破裂现象，造成天然气泄漏。如发现处理不及时，轻则导致天然气泄漏，造成能源物料流失、污染环境，重则引起火灾、爆炸、中毒、伤亡事故，造成人员和财产的重大损失。如何保证天然气管道安全也成为一个急需攻克难题。

实用新型内容

本实用新型基于现有技术人工检测时存在生命安全隐患，且无法及时发现气体泄漏的问题，提出了一种激光气体检测设备，通过激光检测与自动传输处理，实现了无需人工的智能实时检测。

本实用新型具体实现内容如下：

一种激光气体检测设备，包括防爆壳体、激光发射单元、激光接收单元、信号处理单元、信号分析单元；

所述防爆壳体内部空间包括上层的发射层、中层的接收层和下层的处理层；所述发射层和接收层为右侧面设置开口，除右侧面外的部分封闭的结构；所述处理层为全封闭的结构；

所述激光发射单元包括激光发射元件、准直透镜；所述激光发射元件安装在防爆壳体的发射层中，且激光发射元件的激光发射端朝向发射层的右侧面开口处；所述准直透镜的形状大小与发射层右侧面的开口吻合，且固定安装在防爆壳体的发射层右侧面的开口上；

所述激光接收单元包括接收透镜、激光探测器；所述激光探测器安装于防爆壳体接收层中，且激光探测器接收信号端朝向防爆壳体接收层右侧面的开口处；所述接收透镜的形状大小与接收层右侧面的开口吻合，且固定安装在防爆壳体接收层右侧面的开口上；

所述信号处理单元安装于防爆壳体的处理层中，通过穿过处理层壳壁的导线与接收层中的激光探测器相连；

所述信号分析单元位于防爆壳体外，且与信号处理单元相连。

为了更好地实现本实用新型，进一步地，所述信号处理单元包括信号放大电路、信号比较电路、信号调整电路、A/D转换电路、信号发送电路；

所述信号放大电路的接收端通过穿过处理层壳壁的导线与接收层中的激光探测器相连，信号放大电路的输出端与信号比较电路的输入端相连；

所述信号比较电路的输出端与信号调整电路的输入端相连；