[发明专利]梯形气室及其气压补偿方法

说明书

本发明提供一种梯形气室及其气压补偿方法，其中梯形气室包括一气室本体、和设置于气室本体内的一红外光源、一反光杯、一反光镜、两热释电探测器和一气压传感器；气室本体呈梯形且包括一顶面、一底面、两侧面、一进气口和一出气口；进气口和出气口分别位于气室本体的两侧；反光杯固定于一侧面，红外光源设置于反光杯内侧，两热释电探测器和气压传感器设置于另一侧面；两热释电探测器分别位于测量光路和参比光路上。本发明的一种梯形气室及其气压补偿方法，可有效缩小气室体积，保证传感器的小型化，且气压补偿过程简单、测量精度较高、稳定性较好。

技术领域

本发明涉及红外气体传感器领域，尤其涉及一种梯形气室及其气压补偿方法。

背景技术

红外气体传感器具有测量范围广、稳定性强、灵敏度高、寿命长等优点，已被广泛应用于化工、煤炭、冶金、电力、环境监测等众多场所，是保障生产与人员安全的重要工具。

非色散红外气体传感器具有结构简单、性能稳定、不易中毒、易于集成等特点，具有广阔的发展前景。上世纪八十年代初，国内便开始使用红外气体分析方法,初期红外光源采用电机机械进行调制，采用薄膜电容微音器作为探测器。现阶段，主要采用电调制光源、新型探测器及低功耗单片机系统，使得仪器具有体积小、功耗低、性能好等特点。然而，在利用非色散红外气体传感器对气体浓度进行检测时，其精度受到环境压力因素的影响。在大气压力变化范围较大的特殊场所，单位体积内的气体被压缩，导致气体的分子间距发生改变，从而使红外辐射被吸收的能量增多，但气体检测的浓度并未发生改变，因此，测出的浓度值和真值相比，有较大的偏差。

目前，为了减少环境中气压变化对传感器测量精度的影响，主要采用的方法是公式模型法以及硬件电路补偿法。前者是在数据采集后利用系数标定的方法进行补偿，计算过程繁杂，效果不佳。后者采用硬件电路模块使检测环境温气压保持动态平衡，大大增加电路负担，不利于传感器小型化。这两种方法在实际的测量中都具有很大的局限性。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种梯形气室及其气压补偿方法，可有效缩小气室体积，保证传感器的小型化，且气压补偿过程简单、测量精度较高、稳定性较好。

为了实现上述目的，本发明提供一种梯形气室及其气压补偿方法，包括一气室本体、和设置于所述气室本体内的一红外光源、一反光杯、一反光镜、两热释电探测器和一气压传感器；所述气室本体呈梯形且包括一顶面、一底面、两侧面、一进气口和一出气口；所述进气口和所述出气口分别位于所述气室本体的两侧，且所述进气口位于所述顶面，所述出气口位于所述底面；所述反光镜固定于所述气室本体内并与所述顶面平行；所述反光杯固定于一所述侧面，所述红外光源设置于所述反光杯内侧，两所述热释电探测器和所述气压传感器设置于另一所述侧面；所述红外光源、所述反光杯、所述顶面和所述反光镜配合形成一测量光路和一参比光路，两所述热释电探测器分别位于所述测量光路和所述参比光路上。

优选地，还包括一数据处理器和一显示器，所述数据处理器连接所述显示器、两所述热释电探测器和所述气压传感器。

优选地，所述进气口设置有一疏水防尘膜。

优选地，所述气室本体的内壁黄铜镀金处理。

优选地，两所述侧面与水平面呈45度夹角。

本发明的一种基于本发明所述梯形气室的气压补偿方法，包括步骤：

S1：采集两所述热释电探测器和所述气压传感器的输出电压并进行归一化处理，获得归一化数据；