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原文传递三维激光气体扫描仪

专利名称：	三维激光气体扫描仪
摘要：	三维激光气体扫描仪，涉及三维激光气体扫描技术领域。解决了现有技术中描绘区域三维模型和检测多组分气体需用两种设备单独进行，导致整个测量系统结构复杂问题。包括伺服模块、测距激光器、1号分束器、1号光电探测器、浓度检测控制模块、n个浓度检测激光器、波分复用器、2号分束器、准直透镜、反射镜、2号光电探测器、数据处理模块和主处理器；n个浓度检测激光器输出的激光中心波长各不相同；通过测距激光器进行测距，通过浓度检测控制模块选择m个浓度检测激光器输出m路不同中心波长的测浓度激光对待测区域气体浓度进行测量，用来检测不同的组分的气体。主要用于获得测量被测区域的三维坐标信息和检测气体浓度。
专利类型：	发明专利
申请人：	哈尔滨工业大学
发明人：	李钊;戴景民;张启蕊;陈杨
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T00:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T01:00:00+0805
申请号：	CN201911424657.X
公开号：	CN111089848A
代理机构：	哈尔滨市松花江专利商标事务所
代理人：	董玉娇
分类号：	G01N21/31;G01B11/00;G01B11/24;G;G01;G01N;G01B;G01N21;G01B11;G01N21/31;G01B11/00;G01B11/24
申请人地址：	150001 黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号
主权项：	1.三维激光气体扫描仪，其特征在于，包括伺服模块(1)、测距激光器(2)、1号分束器(3)、1号光电探测器(4)、浓度检测控制模块(5)、n个浓度检测激光器(6)、波分复用器(7)、2号分束器(8)、准直透镜(9)、反射镜(10)、2号光电探测器(11)、数据处理模块(12)和主处理器(13)；所述n个浓度检测激光器(6)输出的激光中心波长各不相同；n为大于5的整数；主处理器(13)用于输出驱动控制信号对伺服模块(1)进行控制，伺服模块(1)根据接收的驱动控制信号控制反射镜(10)进行旋转；伺服模块(1)还用于输出控制反射镜(10)旋转的俯仰角和水平角；主处理器(13)还用于对测距激光器(2)进行控制，测距激光器(2)输出的测距激光经1号分束器(3)进行分束，1号分束器输出两路测距激光，其中，一路测距激光送入1号光电探测器(4)进行光电转化，1号光电探测器(4)输出的电信号送至数据处理模块(12)；另一路测距激光发送至波分复用器(7)；同时，主处理器(13)通过浓度检测控制模块(5)对选择的m个浓度检测激光器(6)的输出功率进行调节，使m个浓度检测激光器(6)输出m路不同中心波长的测浓度激光，并同时送至波分复用器(7)；m为正整数，且m小于或等于n；波分复用器(7)将接收的m路测浓度激光和1路测距激光合成一束激光，该束激光通过2号分束器(8)送至准直透镜(9)进行准直后，入射至反射镜(10)，反射镜(10)对入射的激光反射至被测区域，对被测区域进行扫描，经被测区域反射后的加载有数据信息的激光通过反射镜(10)反射后，入射至准直透镜(9)进行准直，准直完成后，通过2号光电探测器(11)进行光电转化，2号光电探测器(11)输出的电信号发送至数据处理模块(12)；数据处理模块(12)对接收的两个电信号进行处理，获取被测区域内每个测量点的距离信息和其相应的浓度信息，并发送至主处理器(13)；主处理器(13)根据每个测量点所对应的俯仰角、水平角和距离信息，获得每个测量点的三维坐标，根据每个测量点的三维坐标获得测量区域的三维模型。 2.根据权利要求1所述的三维激光气体扫描仪，其特征在于，浓度检测控制模块(5)对选择的m个浓度检测激光器(6)的输出功率进行高频正弦调制。 3.根据权利要求1所述的三维激光气体扫描仪，其特征在于，伺服模块(1)包括水平电机、俯仰电机和两个编码器；主处理器(13)用于对水平电机和俯仰电机进行驱动控制，两个编码器分别用于对水平电机的水平角和俯仰电机的俯仰角进行采集，并送至主处理器(13)。 4.根据权利要求1所述的三维激光气体扫描仪，其特征在于，浓度检测控制模块(5)包括信号发生器(5-1)、激光驱动器(5-2)和激光选择器(5-3)；信号发生器(5-1)的输入端作为浓度检测控制模块(5)的控制信号输入端与主处理器(13)连接，信号发生器(5-1)根据接收的控制信号对激光驱动器(5-2)进行控制；激光驱动器(5-2)用于对激光选择器(5-3)进行驱动控制，从而使激光选择器(5-3)选择相应的浓度检测激光器(6)，并对选择的浓度检测激光器(6)的输出功率进行调节。
所属类别：	发明专利