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原文传递一种基于波长调制光谱技术的气体检测系统及其检测方法

专利名称：	一种基于波长调制光谱技术的气体检测系统及其检测方法
摘要：	一种基于波长调制光谱技术的气体检测系统，属于气体检测技术领域。该系统中激光源通过其前端的TDLAS驱动模块进行调制产生调制信号，调制信号经耦合器分别进入到参考气室和检测气室，从参考气室和检测气室反馈的信号被信号采集模块接收，并通过后端的信号处理模块处理得到气体信息。其中：检测气室中泵入气体的流速与调制信号的扫描速度相当；本发明提出的系统能够将响应时间从几分钟缩短至几秒钟，满足气体检测的快速性及灵敏性要求，同时通过将参考气室内气体浓度设置为已知浓度，并控制参考气室内压强和温度与检测气室内的压强和温度保持一致，实现了系统免标定。本发明具有长期免维护的特点，稳定可靠，非常适用于航空站等特殊应用场合。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	电子科技大学
发明人：	梁志清;王志龙;王涛
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-11T00:00:00+0800
申请号：	CN201910645384.5
公开号：	CN110320178A
代理机构：	成都点睛专利代理事务所(普通合伙)
代理人：	葛启函
分类号：	G01N21/39(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	611731 四川省成都市高新区(西区)西源大道2006号
主权项：	1.一种基于波长调制光谱技术的气体检测系统，其特征在于，包括光学部分和电学部分，所述光学部分包括激光源、设置在激光源后端的参考气室和检测气室以及设置在检测气室后端的探测器，所述电学部分包括TDLAS驱动模块、信号采集模块以及数据处理模块，所述数据处理模块分别与TDLAS驱动模块和信号采集模块相连；激光源通过其前端的TDLAS驱动模块进行调制产生调制信号，调制信号经耦合器分别进入到参考气室和检测气室，所述检测气室中泵入气体的流速与调制信号的扫描速度相当；从参考气室和检测气室反馈的信号被信号采集模块接收，并通过后端的信号处理模块处理得到气体信息。 2.根据权利要求1所述的一种基于波长调制光谱技术的气体检测系统，其特征在于，所述参考气室中通入气体与对应待测气体的成分相同且浓度已知，参考气室与检测气室的温度和压强相同。 3.根据权利要求1所述的一种基于波长调制光谱技术的气体检测系统，其特征在于，所述激光源为一个或者多个。 4.根据权利要求3所述的一种基于波长调制光谱技术的气体检测系统，其特征在于，当激光源的个数为多个时，参考气室为若干个并行设置的参考气室组，即任意经耦合器分配的光路分别进入对应的参考气室，经过不同参考气室后输出的光路均是并行输出。 5.根据权利要求3所述的一种基于波长调制光谱技术的气体检测系统，其特征在于，当激光源的个数为多个时，检测气室为并为一路的独立气室，即任意经耦合器分配的光路均进入同一个检测气室，经过所述检测气室后并为一路输出。 6.根据权利要求1所述的一种基于波长调制光谱技术的气体检测系统，其特征在于，所述TDLAS驱动模块包括激光器驱动电路、控制激光器驱动电路的信号调制和扫描电路以及加法电路，从而产生叠加调制信号。 7.根据权利要求1所述的一种基于波长调制光谱技术的气体检测系统，其特征在于，所述信号采集模块包括依次连接的信号放大电路、模拟信号采集电路和信号转换电路。 8.根据权利要求1所述的一种基于波长调制光谱技术的气体检测系统，其特征在于，所述气体检测系统还包括分时复用开关控制。 9.根据权利要求1所述的一种基于波长调制光谱技术的气体检测系统，其特征在于，所述气体检测系统还包括人机交互平台，具体包括显示器、键盘或者报警器。
所属类别：	发明专利