CN106370601B - 一种气体广域检测装置 - Google Patents

一种气体广域检测装置 Download PDF

Info

Publication number
CN106370601B
CN106370601B CN201610681691.5A CN201610681691A CN106370601B CN 106370601 B CN106370601 B CN 106370601B CN 201610681691 A CN201610681691 A CN 201610681691A CN 106370601 B CN106370601 B CN 106370601B
Authority
CN
China
Prior art keywords
light
gas
reflecting
photodetector
wide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610681691.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106370601A (zh
Inventor
黄亦谦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Beijing Kilo-Ampere Wise Man Information Technology Co Ltd
Original Assignee
Beijing Kilo-Ampere Wise Man Information Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Beijing Kilo-Ampere Wise Man Information Technology Co Ltd filed Critical Beijing Kilo-Ampere Wise Man Information Technology Co Ltd
Priority to CN201610681691.5A priority Critical patent/CN106370601B/zh
Publication of CN106370601A publication Critical patent/CN106370601A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106370601B publication Critical patent/CN106370601B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

本发明涉及气体检测领域，本发明提供一种气体广域检测装置，该装置包括：传感器模块，包括发光装置及光电检测器，所述发光装置用于发射用于穿过所述气体的光，所述光电检测器用于接收穿过所述气体之后的光，并将该光转化为电信号；反射装置，用于接收所述发光装置的发出的光，并将该光反射至回反装置；以及回反装置，用于将被所述反射装置反射后的光进行180度反射后，使之原路返回到所述光电检测器，所述气体位于所述发光装置、光电检测器、反射装置以及回反装置之间的光路上。所述发光装置可优选用红外光源，利用红光光谱检测范围广的特性实现多种气体的成分和浓度。

Description

一种气体广域检测装置
技术领域
本发明涉及气体检测领域，具体地，涉及一种气体广域检测装置。
背景技术
随着现代工业、交通、经济的迅猛发展，能源的过度采伐与使用以及工业尾气的违规排放，PM2.5居高不下，大气污染日趋严重，严重危害人类活动与健康。这些排出的烟尘和尾气在空气中混合，发生了一系列化学反应，产生很多有毒的气体。有些气体如NO2、SO2等，虽然在大气中的含量很低，甚至不到百万分之一，但对人类及生物的健康有着长期的危害，而且容易对环境构成污染和威胁，如形成酸雨，全球变暖等。监控各种污染源的排放以及大气中各种气体的浓度，实时记录和监控气体变化，意义重大。
在公共安全方面，有毒气体或者物质的检测通过需要大型的质谱仪等设备，而且所检测的区域和范围特别窄，安检效率低。在公共安全形势比较严峻的环境下，迫切需要一种能够大面积广域检测的装置。本发明便致力于解决这一问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种气体广域检测装置，该装置可实现较大范围和空间的气体检测功能，其检测精确度和检测效率较高，尤其适用于大空间的公共环境安全检测或大气污染情况监测。
为了实现上述目的，本发明提供一种气体广域检测装置，该装置包括：传感器模块，包括发光装置及光电检测器，所述发光装置用于发射用于穿过所述气体的光，所述光电检测器用于接收穿过所述气体之后的光，并将该光转化为电信号；反射装置，用于接收所述发光装置的发出的光，并将该光反射至回反装置；以及回反装置，用于将被所述反射装置反射后的光进行180度反射后，使之原路返回到所述光电检测器，所述气体位于所述发光装置、光电检测器、反射装置以及回反装置之间的光路上。
优选地，所述发光装置为红外光源，例如红光发光二极管，红外光谱范围较广，可检测的气体种类较多，对红外光谱敏感的气体，例如SO2、CO，NO2等气体都可以通过红外光谱进行检测。
优选地，所述回返装置为角镜，可将入射光按180度原路返回的其它有相同或相似光学特性的光学器件或其组合皆可适用于此，例如利用两片或多片互相垂直的平面反射镜作为回返装置。
优选地，所述反射装置为反射镜，其它具有反射功能的光学器件也可以适用于此处。
通过上述技术方案，能使光线沿发光光路原路返回到所述传感器模块，使其被所述光电检测器充分接收，保证所述光电检测器可准确接收两次穿过待检测气体之后的光，从而可实现较大空间范围内的气体检测，并能提高检测精确度。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是根据本发明实施例一的气体广域检测装置的示意图。
附图标记说明
10：气体传感器 11：发光端
12：光电检测器
20：反射装置
30：回反装置
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
图1是根据本发明实施例一的气体广域检测装置的示意图。如图1所示，该装置包括：传感器模块10，包括发光装置11及光电检测器12，所述发光装置11用于发射用于穿过所述气体的光，所述光电检测器12用于接收穿过所述气体之后的光，并将该光转化为电信号；反射装置20，用于接收所述发光装置的发出的光，并将该光反射至回反装置30；以及回反装置30，用于将被所述反射装置20反射后的光进行180度反射后，使之原路返回到所述光电检测器，所述气体位于所述发光装置、光电检测器、反射装置以及回反装置之间的光路上。
作为一种优先的实施方式，所述发光装置11为红外光源，例如红光LED发光二极管，红外光谱具有光谱范围宽、测试迅速、操作方便、重复性好、灵敏度高的特点，采用红外光源作为本实施例的发光装置，可更有效地实现大范围内的气体检测。更加优选地，所述发光装置11可使用红外激光光源，例如红外激光二极管，红外激光的光束更为集中，在传播过程中不易产生发散，因而能更有效地使光束两次穿过待检测气体后被所述光电检测器12充分接收，从而能快速准确地测量待检测气体中的气体成分和浓度。
优选地，所述回返装置30为角镜。其它有相同或相似光学特性的光学器件或其组合皆可适用于此，例如利用两片或多片互相垂直的平面反射镜作为回返装置，或者也可以便用一片反射镜来实现回返功能，但只使用一片反射镜来做为回反装置的情况下，必须保证光线以90度垂直入射在镜面上，才能保证入射的光线被180度返回，因设置难度较大，也容易发生偏移，影响测量效果。
优选地，所述反射装置20为反射镜。反射镜通过镜面反射将接收到的红外光完全反射，从而改变其光路，使被反射后的光被回反装置接收。当然其他具有反射功能的器件也可用于此处，但需要说明的是，一些不能完全反射的器件虽然也能实现本发明所述这广域气体检测装置的功能，但总的来说效果不如完全反射器件的效果好。所述反射装置的反射角度并不是固定的，在实际应用中，可根据具体情况，例如空间的大小，来设定所述反射装置的反射角度。
通过上述技术方案，使红外光在待检测空间内两次穿过待检测气体，使发光装置发出的光两次经过待检测空间内的气体后被光电检测器接收，从而能有效地检测待检测空间内的气体的成份和浓度，或者单纯检测其成份，进一步地，因所述发光装置发出的光被所述装置反射一定的角度之后被所述回装置再以180度返回，还可以检测固定空间的两个不同区域的气体，进一步提高了所述广域气体检测装置在大空间范围气体检测时的精确度。基于上述本发明的优点，本发明不公可以应用在监测大气污染情况的场合，还可以应于各种需要安检的场合，具有很强的实用性。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，例如可以设置多个反射装置用于多次改变光路，从而使光线在同一空间内多经过更多的角度范围，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (4)

1.一种气体广域检测装置，其特征在于，该装置包括：
传感器模块，包括发光装置及光电检测器，所述发光装置用于发射用于穿过所述气体的光，所述光电检测器用于接收穿过所述气体之后的光，并将该光转化为电信号；
反射装置，用于接收所述发光装置的发出的穿过所述气体之后的光，并将该光反射至回反装置；以及
回返装置，用于将被所述反射装置反射后的光进行180度反射后，使之原路返回到所述光电检测器，
所述气体位于所述发光装置、光电检测器、反射装置以及回反装置之间的光路上。
2.根据权利要求1所述的气体广域检测装置，其特征在于，所述发光装置为红外光源。
3.根据权利要求1所述的气体广域检测装置，其特征在于，所述回返装置为角镜。
4.根据权利要求1所述的气体广域检测装置，其特征在于，所述反射装置为反射镜。
CN201610681691.5A 2016-08-17 2016-08-17 一种气体广域检测装置 Active CN106370601B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610681691.5A CN106370601B (zh) 2016-08-17 2016-08-17 一种气体广域检测装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610681691.5A CN106370601B (zh) 2016-08-17 2016-08-17 一种气体广域检测装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106370601A CN106370601A (zh) 2017-02-01
CN106370601B true CN106370601B (zh) 2019-12-06

Family

ID=57878021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610681691.5A Active CN106370601B (zh) 2016-08-17 2016-08-17 一种气体广域检测装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106370601B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114324239A (zh) * 2021-11-19 2022-04-12 国科瀚海激光科技(北京)有限公司 一种激光气体安全围栏监测方法及装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1232177A (zh) * 1999-03-18 1999-10-20 潘刚 气体探测光学法及设备
CN101285769A (zh) * 2008-05-21 2008-10-15 聚光科技（杭州）有限公司 一种气体测量方法及其装置
CN103196834A (zh) * 2013-04-10 2013-07-10 重庆一心仪器仪表有限公司 光干涉气体检测光路系统及气压平衡装置
CN103822893A (zh) * 2014-02-28 2014-05-28 江苏物联网研究发展中心 一种ndir气体传感器
CN104132911A (zh) * 2014-08-04 2014-11-05 中国科学院合肥物质科学研究院 开放式长光程co和ch4在线检测仪器
CN105021567A (zh) * 2015-05-04 2015-11-04 南京大学 非接触远程激光大气环境监测系统及方法
CN205103159U (zh) * 2015-11-17 2016-03-23 杭州泽天科技有限公司 原位式气体检测装置
CN105738306A (zh) * 2016-04-13 2016-07-06 天津大学 便携式消防应急救援多气体快速遥感仪及检测方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1232177A (zh) * 1999-03-18 1999-10-20 潘刚 气体探测光学法及设备
CN101285769A (zh) * 2008-05-21 2008-10-15 聚光科技（杭州）有限公司 一种气体测量方法及其装置
CN103196834A (zh) * 2013-04-10 2013-07-10 重庆一心仪器仪表有限公司 光干涉气体检测光路系统及气压平衡装置
CN103822893A (zh) * 2014-02-28 2014-05-28 江苏物联网研究发展中心 一种ndir气体传感器
CN104132911A (zh) * 2014-08-04 2014-11-05 中国科学院合肥物质科学研究院 开放式长光程co和ch4在线检测仪器
CN105021567A (zh) * 2015-05-04 2015-11-04 南京大学 非接触远程激光大气环境监测系统及方法
CN205103159U (zh) * 2015-11-17 2016-03-23 杭州泽天科技有限公司 原位式气体检测装置
CN105738306A (zh) * 2016-04-13 2016-07-06 天津大学 便携式消防应急救援多气体快速遥感仪及检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN106370601A (zh) 2017-02-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9857287B2 (en) Particulate sensor device
CN203732449U (zh) 一种腔增强激光拉曼气体浓度检测装置
RU157463U1 (ru) Трассовый газоанализатор
US10190974B2 (en) Optical gas sensor comprising an LED emitter for the emission of light of a narrow bandwidth
US20120057161A1 (en) Optical gas and/or particulate sensors
CN104089862A (zh) 用于检测空气中颗粒的装置和方法以及包括该装置的可穿戴设备
US7301641B1 (en) Fiber optic smoke detector
CN104459817A (zh) 一种火灾征兆探测装置及方法
CN204649618U (zh) 同时检测颗粒物和气体的装置
GB2426578A (en) A flame detector having a pulsing optical test source that simulates the frequency of a flame
US7250871B2 (en) Particulate detector
CN104614334A (zh) 分布式光纤气体传感器
CN106370601B (zh) 一种气体广域检测装置
CN106404617B (zh) 一种烟雾粒子消光及散射特性测量装置
CN113884417B (zh) 一种用于复合气体的综合检测装置
CN1204391C (zh) 单激光源谐波遥感探测气体的方法及其设备
CN104568688A (zh) 一种简易pm2.5探测仪装置
KR20160114445A (ko) 라이다 시스템
CN112268871B (zh) 一种同时测量大气中多种污染气体浓度的方法
KR102214149B1 (ko) 중적외선 레이저를 이용한 가스탐지장치
CN1232177A (zh) 气体探测光学法及设备
Soskind et al. Development of path-integrated remote chirped laser dispersion spectrometer with automatic target tracking
CN102998282A (zh) 开路激光甲烷气体检测系统
CN212622212U (zh) 一种基于红外激光吸收光谱的开放式气体检测光路结构
CN205157386U (zh) 一种激光前散射颗粒物测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant