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原文传递一种海水溶解气体激光光谱的原位在线探测装置

专利名称：	一种海水溶解气体激光光谱的原位在线探测装置
摘要：	本发明公开了一种海水溶解气体激光光谱的原位在线探测装置，包括：用于放置主控电路板、激光器、探测器和微型泵的电路舱、用于放置多次反射吸收池的光学检测单元以及水气分离模块；该装置基于激光吸收光谱技术，采用原位水气富集分离方法，解决疏水透气膜水气分离；使用微型气泵将分离后溶解气体抽入光学检测单元，通过高分辨的特征吸收谱线，提取目标气体的特征光谱；再通过先进的电子学和结构设计，从而保证在盐雾腐蚀海水环境下稳定工作，实现海水中目标气体的准确探测。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国科学院合肥物质科学研究院
发明人：	陈兵;李明星;阮俊
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T18:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T03:00:00+0805
申请号：	CN201911312026.9
公开号：	CN110954503A
代理机构：	安徽省合肥新安专利代理有限责任公司
代理人：	陆丽莉;何梅生
分类号：	G01N21/39;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/39
申请人地址：	230031 安徽省合肥市蜀山湖路350号
主权项：	1.一种海水溶解气体激光光谱的原位在线探测装置，其特征包括：用于放置主控电路板(14)、激光器(16)、探测器(7)和微型泵的电路舱(3)、用于放置多次反射吸收池(5)的光学检测单元(2)以及水气分离模块(1)；所述主控电路板(14)生成固定周期的扫描信号以及温控电压值并提供给所述激光器(16)的驱动模块(15)，使得所述激光器(16)稳定发射激光；所述激光器(16)的激光经过准直器(4)的准直后，入射到由两个高反镜(6)组成的多次反射吸收池(5)中，并经过所述多次反射吸收池(5)中的目标气体后，被所述探测器(7)接收，从而完成光电转换，并得到光强信号；所述光强信号经过所述主控电路板(14)上的信号调理及放大电路(8)的光强自适应调节处理后，由所述主控电路板(14)上的ADC模块(9)进行模数转换，得到数字信号并通过浓度反演算法提取光谱信号，从而得到目标特性气体的浓度，并保存在所述主控电路板(14)上的SD卡(10)或发送给上位机(11)存储。 2.根据权利要求1所述的原位在线探测装置，其特征在于：所述目标气体用疏水透气膜(13)完成水气分离后，通过所述微型气泵(12)将气体抽入至所述多次反射吸收池(5)中。 3.根据权利要求1所述的原位在线探测装置，其特征在于，更换不同波长的激光器(16)，以实现海水中不同的溶解气体的探测。 4.根据权利要求1所述的原位在线探测装置，其特征在于，所述疏水透气膜(13)采用聚四氟乙烯材质。 5.根据权利要求1所述的原位在线探测装置，其特征在于：所述浓度反演算法为直接吸收拟合方法或锁相放大方法。 6.根据权利要求1所述的原位在线探测装置，其特征在于：所述主控电路板(14)通过采集所述探测器(7)吸收后的实时光强信号，并根据信号强弱来控制所述主控电路板(14)上的模拟开关档位，以切换不同的电阻阻值或调节所述主控电路板(14)上的数字电位器的阻值大小，从而实现光强自适应调节。 7.根据权利要求1所述的原位在线探测装置，其特征在于：所述光学检测单元(2)中设置有温度压力传感器，用于实时获取温度和压力参数，从而对所提取的光谱信号进行实时修正，以得到修正后的光谱信号用于计算目标特性气体的浓度。
所属类别：	发明专利