[实用新型]基于双气路结构的TDLAS燃气泄漏检测传感器

说明书

本实用新型涉及一种基于双气路结构的TDLAS燃气泄漏检测传感器，包括外壳，所述传感器还包括管道气路、环境气路、激光通路和平衡挡板，所述管道气路和环境气路对称分布于激光通路两侧，平衡挡板安装于激光通路上部。当需要对检测结果进行可信度评判时，传感器可主动切换管道气路与环境气路的开闭，将激光通路内含微量燃气的管道气体，逐渐更新为不含微量燃气的环境空气，并通过比较气体更新过程中的激光TDLAS测量结果，来判断微量燃气检测结果的可信度。本实用新型具有工作效果明显、适用性好、性价比高等优点，有效拓展了TDLAS燃气泄露传感器的检测下限，解决了高灵敏度与高误报警之间的矛盾。

技术领域

本实用新型涉及一种燃气泄露检测传感器，尤其是涉及一种基于双气路结构的TDLAS燃气泄漏检测传感器。

背景技术

城市天然气系统是现代化城市的生命线之一，是城市建设的重要基础设施之一。然而，天然气同时也是甲类化学危险品，爆炸极限为5％到15％，稍有泄漏，很容易与空气混合形成爆炸性混合气体，遇到火源就可能发生火灾爆炸事故，造成重大财产损失与人员伤害。因此，对城市天然气的泄漏检测，包括在天然气场站、天然气输送管道、工商业终端用户等三类场合进行天然气泄漏检测，一直都是燃气安全的重点内容。

目前，国内外对天然气泄漏检测的传感器可分为多类：半导体气体传感器、催化燃烧化学传感器、声学分析传感器、光学测量传感器、分布式光纤传感器等多种。其中，激光TDLAS(可调谐二极管激光吸收光谱检测)技术，因其对燃气泄漏检测的高灵敏度、高可靠性、响应实时等优势，近些年逐渐在业内脱颖而出。TDLAS技术的基本原理为：通过对外发射特定波长范围的探测激光，在光束路径内，如果有燃气泄漏，燃气将对激光产生吸收，未被吸收前光强与被吸收后光强的比值与燃气浓度成比例关系，进而可求解燃气泄露浓度。

理论上，TDLAS对燃气泄漏检测的下限值可以很低(即TDLAS的灵敏度可以非常高，某公司TDLAS产品宣称可检测到0.9ppm的微量燃气)。但实际上，TDLAS对极微量天然气泄漏的检测结果，却始终令人存疑，因为根据实际测试结果，高灵敏度和高误报警始终是相伴相随。因此，TDLAS下限检测的准确性和置信度，是制约TDLAS真正发挥价值的关键，只有下限检测的结果十分可信，才能真正让TDLAS传感器获得比其他传感器(如催化燃烧类)更为广泛的应用场合。

实用新型内容

为提高对微量燃气检测的结果可信度，本实用新型提出一种基于双气路结构的TDLAS燃气泄漏检测传感器，通过主动切换管道气路与环境气路的开闭，将激光通路内含微量燃气的管道气体，逐渐更新为不含微量燃气的环境空气，并通过比较气体更新过程中的激光TDLAS测量结果，来判断微量燃气检测结果的可信度。

为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于双气路结构的TDLAS燃气泄漏检测传感器，包括外壳，所述传感器还包括管道气路、环境气路、激光通路和平衡挡板，所述管道气路和环境气路对称分布于激光通路两侧，平衡挡板安装于激光通路上部。

作为优选，所述管道气路包括自下而上依次设置的管道气路外壁、管道气路内壁、管道气路连接杆、管道气路球形铰链和管道气路微型真空泵；所述管道气路外壁连接天然气管道，管道气路球形铰链固定在平衡挡板左侧底部，管道气路微型真空泵固定在平衡挡板左侧顶部。

作为优选，所述环境气路包括自下而上依次设置的环境气路外壁、环境气路内壁、环境气路连接杆、环境气路球形铰链和环境气路微型真空泵，所述环境气路外壁连接燃气阀井盖外部的空气，环境气路球形铰链固定在平衡挡板右侧底部，管道气路微型真空泵固定在平衡挡板右侧顶部。

作为优选，所述激光通路包括自下而上依次设置的激光收发一体器、激光反射板和激光球形铰链，所述激光球形铰链一端固定在激光反射板顶部，另外一端固定在平衡挡板底面中部。