[实用新型]一种共焦激光遥测装置

说明书

本实用新型提供了一种共焦激光遥测装置，包括共焦激光遥测光路单元、激光光源控制单元及信号分析处理单元；共焦激光遥测光路单元包括用于发出检测激光和瞄准激光两路激光的激光光源、合束器、共焦准直器和光电探测组件；所述激光光源控制单元控制连接所述激光光源，所述激光光源出射检测激光和瞄准激光两路光线，经所述合束器合束后，由所述共焦准直器进行共焦准直发射；所述光电探测组件位于所述共焦准直器的出射光线被背景反射物反射的传播路径上，将汇聚的光信号转换为电信号并传递给所述信号分析处理单元；所述信号分析处理单元，对接收到的电信号进行分析、解调和计算，得到泄漏气体的浓度。

技术领域

本实用新型属于激光遥测领域，具体的说，涉及了一种共焦激光遥测装置。

背景技术

目前，基于TDLAS技术的激光遥测装置在天然气站和燃气管网等需要检测燃气泄露的地方有着广泛的应用需求。遥测仪的检测激光光源发出激光束照射在测量目标后面的背景反射物上，经反射后，遥测仪接收反射光并汇聚到光电探测器上，对接收的光信号进行分析得到测量目标的气体信息。实际应用中，为保证测量结果的准确性及灵敏度，需要将遥测仪的检测激光准确的穿过泄露气团。由于检测激光为不可见光，遥测仪需要使用可见激光来做瞄准激光，如红光、绿光来指示检测激光的位置，便于检测人员进行操作。而现有遥测仪一般采用检测激光和瞄准激光以一定的距离平行或水平放置，即检测激光和瞄准激光平行指示的方式。由于实际应用时很难达到理想的条件，从而将两者调整绝对平行。如果不平行，会导致两者指示偏差，距离越远，偏差越严重，甚至会干扰检测者检测的位置，或者探测不到气体的情况。

因此，有必要提供一种共焦激光遥测装置，检测激光和瞄准激光共焦设计，在检测光路上，检测激光和瞄准激光的位置和光斑大小一致，对激光遥测装置使用具有非常重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种共焦激光遥测装置。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种共焦激光遥测装置，包括共焦激光遥测光路单元、激光光源控制单元及信号分析处理单元；共焦激光遥测光路单元包括用于发出检测激光和瞄准激光两路激光的激光光源、合束器、共焦准直器和光电探测组件；所述激光光源控制单元控制连接所述激光光源，所述激光光源出射检测激光和瞄准激光两路光线，经所述合束器合束后，由所述共焦准直器进行共焦准直发射；所述光电探测组件位于所述共焦准直器的出射光线被背景反射物反射的传播路径上，汇聚光信号并将光信号转换为电信号后传递给所述信号分析处理单元；所述信号分析处理单元，对接收到的电信号进行分析、解调和计算，得到泄漏气体的浓度。

基于上述，所述合束器为光纤耦合器，所述共焦准直器为共焦光纤准直器。

基于上述，所述共焦准直器为自聚焦透镜；所述合束器包括设置在检测激光出射光路上的第一反射镜、设置在瞄准激光出射光路上的半透半反镜和第二反射镜，检测激光和瞄准激光通过第一反射镜和半透半反镜耦合成一束激光，再通过第二反射镜将光路转折后，输入自聚焦透镜。

基于上述，使用聚光透镜汇聚光线，所述共焦准直器设置为从聚光透镜内部的任意位置出射，或者从聚光透镜的边缘位置出射；所述聚光透镜为平凸透镜、球面镜、非球面透镜或者菲涅尔透镜。

基于上述，使用聚光透镜汇聚光线，所述聚光透镜的前面设置挡尘板，所述共焦准直器设置为从所述挡尘板的中间、边缘或者任意位置出射；所述聚光透镜为平凹反射镜、平凹非球面反射镜或者平凹抛物面镜。

基于上述，所述光电探测组件的光电探测器采用InGaAs光电探测器。

基于上述，还包括数据输出显示单元，用于将气体浓度数据对外输出及本地显示。

基于上述，所述数据输出显示单元采用有线和无线的输出方式，有线的输出方式包含4-20mA、RS485、消防总线、以太网和光纤；无线的输出方式包含GPRS、蓝牙、Zigbee和WIFI。