一种非分光红外气体传感器及其标定测量方法

文档序号:35642745发布日期:2023-10-06 08:04阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种非分光红外气体传感器,其特征在于,包括蘑菇型双腔体六棱台光学气室、分时选择器、滤波放大电路、驱动模块和无线传感系统,所述双腔体六棱台光学气室内设有温度传感器(16)和多个双通道热释电红外探测器(9),双腔体六棱台光学气室的外侧设有pi电热膜(15);

2.根据权利要求1所述非分光红外气体传感器,其特征在于,所述双腔体六棱台光学气室包括顶板(1)、设于顶板(1)内侧的六棱锥型反射面(2)、上腔体(3)、内置的空心六棱台(4)、下腔体(5)、高频红外光源(11)、下底座(121)和上底座(122),所述上底座(122)设于上腔体(3)和下腔体(5)之间,所述上腔体(3)和下腔体(5)连通,所述上腔体(3)侧壁设有出气孔(7),所述下腔体(5)侧壁设有进气孔(8);所述高频红外光源(11)设于空心六棱台(4)内部、下底座(121)的上表面中心处;

3.根据权利要求2所述非分光红外气体传感器,其特征在于,所述高频红外光源(11)为热辐射红外光源,出射的红外光波长为2-16μm,视场角为30°。

4.根据权利要求2所述非分光红外气体传感器,其特征在于,所述空心六棱台(4)的母线倾角约为6°。

5.根据权利要求2所述非分光红外气体传感器,其特征在于,每个双通道热释电红外探测器(9)分别设有探测滤光片和参考滤光片;自动式可调节升降台(10)根据每个探测滤光片选择的特定气体吸收波峰对应的波长,调整每个双通道热释电红外探测器(9)的高度。

6.根据权利要求2所述非分光红外气体传感器,其特征在于,所述进气孔(8)和出气孔(7)处分别设有气体干燥管(6);气体干燥管(6)由3a分子筛(13)和pvdf过滤膜(14)组成,两pvdf过滤膜(14)之间填充有3a分子筛(13)。

7.根据权利要求2所述非分光红外气体传感器,其特征在于,所述上腔体(3)内壁、下腔体(5)内壁、六棱锥型反射面(2)以及空心六棱台(4)内外侧分别镀有金膜。

8.根据权利要求2所述非分光红外气体传感器,其特征在于,所述分时选择器由四件双四选一的多路选择器组成,所述分时选择器的输入端与所述双通道热释电红外探测器(9)相连,每个双通道热释电红外探测器(9)的参考信号输出端分别与第一多路选择器、第二多路选择器和第三多路选择器的一通道输入端相连,每个双通道热释电红外探测器(9)的探测信号输出端分别与第一多路选择器、第二多路选择器和第三多路选择器的二通道输入端相连;第一多路选择器、第二多路选择器和第三多路选择器的一通道输出端分别与第四多路选择器的一通道的输入端相连,第一多路选择器、第二多路选择器和第三多路选择器的二通道输出端分别与第四多路选择器的二通道的输入端相连;第四多路选择器的输出端分时选择输出一个热释电红外探测器(9)上相对应的一组参考信号和探测信号。

9.根据权利要求1所述非分光红外气体传感器,其特征在于,所述无线传感系统包括信号处理模块、信号发送模块,声光报警装置以及中心终端设备;所述信号处理模块,采用a/d转换器、高主频处理器来实现数据的采集;所述信号发送模块,采用无线收发器将收集到的数据通过wifi模块发送至声光报警系统以及中心终端设备,若出现浓度超过预定阈值的情况下,声光报警装置报警。

10.如权利要求1-9任一项所述非分光红外气体传感器的标定测量方法,其特征在于,包括以下步骤:


技术总结
本发明公开了一种非分光红外气体传感器,包括蘑菇型双腔体六棱台光学气室、分时选择器、滤波放大电路、驱动模块和无线传感系统,双腔体六棱台光学气室内设有温度传感器和多个双通道热释电红外探测器,双腔体六棱台光学气室的外侧设有PI电热膜;分时选择器,分时选择输出一个双通道热释电红外探测器上相对应的一组参考信号和探测信号;滤波放大电路模拟信号进行滤波放大,并将放大后的信号传输给无线传感系统进行模数转化,并将得到的数字信号输送给中心终端设备。本发明的传感器能增加探测器面的红外辐射照度,增强探测、识别能力和灵敏度。本发明的标定测量方法,通过寻找气体浓度与电压间的关系,提高了探测结果的准确性。

技术研发人员:侯智,张加宏,肖扬,王梦娟,李大林
受保护的技术使用者:南京信息工程大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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