[发明专利]具备距离补偿功能和浓度补偿功能的激光气体探测装置

摘要

具备距离补偿功能和浓度补偿功能的激光气体探测装置涉及激光气体探测仪器技术领域，本发明由激光发生器、激光探测器、光谱分析模块、阈值设定模块、速度与浓度补偿模块、告警信号产生模块、其他通用模块、距离补偿模块、运动速度输入模块组成；本发明可以在指定被测气团大小的前提下实现连续的贴地面以横扫的方式进行甲烷泄露探测和定位，具有连续性，实时性，移动性的特点，极大提高甲烷气体泄露点的巡检效率，省去了车速的预设条件，并且能够自动给出停车后车载的具备距离补偿功能和浓度补偿功能的激光气体探测装置与泄漏点的距离。

主权项

1.具备距离补偿功能和浓度补偿功能的激光气体探测装置，其特征在于由激光发生器、激光探测器、光谱分析模块、阈值设定模块、速度与浓度补偿模块、告警信号产生模块、其他通用模块、距离补偿模块、运动速度输入模块组成；其他通用模块由电源模块和计时模块组成；电源模块用于为激光发生器、激光探测器、光谱分析模块、阈值设定模块、速度与浓度补偿模块、告警信号产生模块、计时模块、距离补偿模块、运动速度输入模块供电；计时模块为速度与浓度补偿模块和运动速度输入模块提供时间信号；激光发生器用于产生波长为1653nm的激光光束，能量小于10mw、线宽2MHz；激光探测器用于接收通过漫反射返回的波长1653nm的激光光束，并将返回的激光光束传送给光谱分析模块；光谱分析模块根据比尔朗伯定律由激光发生器发射的激光强度和激光探测器接收的激光强度计算出甲烷气体的浓度n，并将甲烷气体浓度n传递给速度与浓度补偿模块；运动速度输入模块将由测速仪传来的运动速度信号和由计时模块传递来的时间信号传递给速度与浓度补偿模块和距离补偿模块；速度与浓度补偿模块，对接收到的甲烷气体浓度n进行补偿计算并得出补偿后的甲烷气体浓度n₀；补偿计算的方法是：设补偿系数为k，设备响应时间为t，气团长度为L，电动车速度为v，实际反应时间为t₀，t₀=L/v，k=t₀/t=L/vt；当k小于等于1时n₀=n/k，当k大于1时n₀=n；速度与浓度补偿模块将n₀发送给告警信号产生模块；阈值设置模块用于设定设备响应时间t，被测气团长度L，甲烷浓度阈值N；告警信号产生模块对比甲烷浓度阈值N与补偿后的甲烷气体浓度n₀，当n₀大于N时，产生告警信号；距离补偿模块收到告警信号产生模块发出的告警信号后，发出刹车信号，并计算停车后车载的具备距离补偿功能和浓度补偿功能的激光气体探测装置与泄漏点的距离S；S=（1/2）vt，v是报警时刻车的行驶速度，t是开始报警到停车的时间，S是停车后车载的具备距离补偿功能和浓度补偿功能的激光气体探测装置与泄漏点的距离。