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原文传递气体浓度检测装置及方法

专利名称：	气体浓度检测装置及方法
摘要：	本发明涉及一种气体浓度检测装置及方法。该气体浓度检测装置包括底座和盖板：底座包括底板和设于底板四周的挡板，挡板与底板一起形成一容置腔，容置腔的形状、尺寸均与所述盖板相配合，容置腔用于放置盖板；红外光源，设于盖板上，用于辐射预设波长的红外光线；底板在与盖板相接触的一面开设有气体流通槽，所述气体流通槽中设有多块用于增加所述红外光线光程的反射镜面；所述气体流通槽的侧壁上开设有用于供待测气体流通的通孔，开设通孔的侧壁与所述红外光线的部分光程平行；红外探测器，设于盖板上，用于检测气体流通槽中待测气体对红外光线的吸收量以获取待测气体的浓度。本申请可在增加光程的同时减小装置的体积，同时装置稳定性也相对更高。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	深圳市智水小荷技术有限公司
发明人：	姚光荣;周华胜
专利状态：	有效
申请日期：	2019-03-27T00:00:00+0800
发布日期：	2019-06-28T00:00:00+0800
申请号：	CN201910238790.X
公开号：	CN109946260A
代理机构：	广州华进联合专利商标代理有限公司
代理人：	熊文杰;陈小娜
分类号：	G01N21/3504(2014.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	518057 广东省深圳市南山区粤海街道高新区南区科技南十二路长虹科技大厦10楼
主权项：	1.一种气体浓度检测装置，其特征在于，所述气体检测装置包括底座和盖板：所述底座包括底板和设于底板四周的挡板，所述挡板与所述底板一起形成一容置腔，所述容置腔的形状、尺寸均与所述盖板相配合，所述容置腔用于放置所述盖板；红外光源，设于所述盖板上，用于辐射预设波长的红外光线；所述底板在与所述盖板相接触的一面开设有气体流通槽，所述气体流通槽中设有多块用于增加所述红外光线光程的反射镜面；所述气体流通槽的侧壁上开设有用于供待测气体流通的通孔，开设所述通孔的侧壁与所述红外光线的部分光程平行；红外探测器，设于所述盖板上，用于检测所述气体流通槽中经所述待测气体部分吸收后的红外光线的强度以获取所述待测气体的浓度。 2.根据权利要求1所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述气体流通槽中设有三块用于增加所述红外光线光程的反射镜面，三块反射镜面分别定义为第一反射镜面、第二反射镜面及第三反射镜面；所述第二反射镜面与所述第三反射镜面设于所述气体流通槽的同一侧，所述第一反射镜面设于与所述第二反射镜面相对的一侧，经所述第一反射镜面反射后的光线射入所述第二反射镜面，经所述第二反射镜面反射后的光线射入所述第三反射镜面。 3.根据权利要求2所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述第一反射镜面的较短边与所述底板之间的夹角呈45°；所述第二反射镜面、第三反射镜面垂直于所述底板，所述第二反射镜面和所述第三反射镜面之间的夹角为90°。 4.根据权利要求2所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述气体流通槽还包括一光线接收部，与所述第一反射镜面设于同一侧，所述光线接收部用于接收并汇集经所述第三反射面反射后的所述红外光线。 5.根据权利要求4所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述光线接收部为等腰梯形形状的凹槽。 6.根据权利要求2-4任一项所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述第一反射镜面、第二反射镜面、第三反射镜面为高反射镜面。 7.根据权利要求4所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述红外探测器采用内部集成有NTC的热电堆传感器。 8.根据权利要求7所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述热电堆传感器为双通道型传感器，所述热电堆传感器的每个通道各设有一滤光器。 9.一种气体浓度检测方法，其特征在于，基于一种气体浓度检测装置，所述气体浓度检测装置包括底座，盖板及设于所述盖板上的红外光源和红外探测器，所述底座与所述盖板相配合后形成有一容置待测气体的气体流通腔，所述红外光源射出的红外光线在所述气体流通腔中经多次反射后被所述红外探测器探测，所述红外探测器为双通道型热电堆传感器；所述方法包括：分别获取红外光源关闭状态和打开状态下红外探测器采集的所述气体流通腔中的测量通道采样数据和基准通道采样数据；根据所述红外探测器的采样温度获取所述采样温度与预设温度之间的温度差值；根据两种状态下的所述测量通道采样数据和所述基准通道采样数据及所述温度差值获取待测气体对红外光线的相对吸收率；根据所述相对吸收率获取所述待测气体的浓度。 10.根据权利要求9所述的气体浓度检测方法，其特征在于，所述根据两种状态下的所述测量通道采样数据和所述基准通道采样数据及所述温度差值获取待测气体对红外光线的相对吸收率的步骤，包括：获取红外光源关闭及打开状态下测量通道获取的采样数据之间的第一差值和基准通道获取的采样数据之间的第二差值；获取所述第一差值与所述第二差值之间的比值；根据所述温度差值对所述比值进行补偿；对补偿后的值进行滤波处理；根据滤波处理后的值获取所述相对吸收率。 11.根据权利要求10所述的气体浓度检测方法，其特征在于，所述相对吸收率的计算公式为： FA＝1-AR1/ZERO 其中，FA表示相对吸收率；AR1表示补偿后的值；ZERO为标定系数。 12.根据权利要求11所述的气体浓度检测方法，其特征在于，所述待测气体浓度的计算公式为：其中，x表示待测气体浓度，T表示采样温度，Tcal表示预设温度，SPAN为修正系数，b、c为常数。
所属类别：	发明专利