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原文传递一种气体遥测装置及方法

专利名称：	一种气体遥测装置及方法
摘要：	本发明公开一种气体遥测装置，包括检测探头、旋转云台和控制模块，检测探头包括脉冲激光器发射腔、步进电机、连续变焦光学系统、收集镜头和光电采集系统，控制模块包括微控制器、延迟/脉冲信号发生器和脉冲激光器电源及控制系统，微控制器向延迟/脉冲信号发生器发送信号以起始变焦采集循环，接收光电采集系统的输出，计算和储存待测气体差分吸收光谱，微控制器重复起始一系列变焦采集循环，获得一系列待测气体差分吸收光谱，且计算一系列空间间隔内的待测气体平均浓度，得到待测气体浓度的空间分布函数。还公开一种气体遥测方法。本发明可实现以较高的空间分辨率对气体进行遥测，并精确绘制出气体浓度的空间分布。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江苏;32
申请人：	王寅
发明人：	王寅
专利状态：	有效
申请号：	CN201811009130.6
公开号：	CN109211879A
代理机构：	南京经纬专利商标代理有限公司 32200
代理人：	楼高潮
分类号：	G01N21/71(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	210000 江苏省南京市鼓楼区浦江路26号浦江大厦15层
主权项：	1.一种气体遥测装置，其特征在于，包括检测探头、旋转云台和控制模块，检测探头安装于旋转云台之上，随旋转云台旋转，控制模块与检测探头和旋转云台电连接且通信连接，其中，检测探头包括脉冲激光器发射腔、步进电机、变焦光学系统、收集镜头和光电采集系统，脉冲激光器发射腔用于发射脉冲激光；变焦光学系统与脉冲激光器发射腔光学对准，变焦光学系统与步进电机机械连接，步进电机通过机械结构实现变焦光学系统焦距按预定步长变化，用于将脉冲激光聚焦于不同的距离处，并击穿相应焦点处的空气分子，形成等离子体；收集镜头与变焦光学系统相邻同向布置，用于收集等离子体的辐射光并将其转换为光电流，收集镜头包括两组光电探测通道，每一光电探测通道依次包括光学连通的收集透镜组、滤光片、电光开关和光电探测器，收集透镜组的焦点位于光电探测器的光敏面上，两个光电探测通道的滤光片中，其中一个滤光片只允许透过待测气体具有强烈吸收特征的波段，另一个滤光片则只允许透过空间中所有气体成分都没有吸收特征的波段，电光开关打开后允许透过滤光片的辐射光到达光电探测器，光电探测器与光电采集系统电连接，光电探测器响应出光电流并送入光电采集系统进行处理，光电采集系统对两组光电探测通道的光电流进行处理并送入控制模块，旋转云台用于使检测探头指向不同方向；控制模块包括微控制器、延迟/脉冲信号发生器和脉冲激光器电源及控制系统，微控制器分别与延迟/脉冲信号发生器、光电采集系统和旋转云台通信连接，延迟/脉冲信号发生器分别与步进电机、脉冲激光器电源及控制系统和电光开关通信连接，脉冲激光器电源及控制系统与脉冲激光器发射腔电连接，其中，微控制器向旋转云台发送云台驱动信号以控制检测探头的指向，微控制器向延迟/脉冲信号发生器发送起始信号以起始变焦采集循环，接收光电采集系统的输出，由此计算和储存当前焦距下的待测气体差分吸收光谱，在检测探头保持同一指向时，微控制器重复向延迟/脉冲信号发生器发送起始信号以重复起始一系列变焦采集循环，从而获得一系列待测气体差分吸收光谱，且通过空间气体浓度分布函数计算由所述步长定义的一系列空间间隔内的待测气体平均浓度，得到待测气体浓度沿当前方向上的空间分布函数。
所属类别：	发明专利