CN109490255A - 一种激光在线气体检测分析装置及方法 - Google Patents
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- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
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- G01N21/49—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid
- G01N21/51—Scattering, i.e. diffuse reflection within a body or fluid inside a container, e.g. in an ampoule
Abstract
本发明公开了一种激光在线气体检测分析装置及方法，包括流通腔体、激光模块和转化模块，所述流通腔体为半开放型结构，可与空气中的气体直接接触，所述流通腔体的底部设有一层黑色底板，用以遮光；所述流通腔体位于所述激光模块和所述转化模块的下方，所述激光模块上设有激光发射器和激光接收器，所述激光发射器将光束发射到所述流通腔体内，所述激光接收器通过所述转化模块将光学信号转化成电信号，经过信号处理器后将检测到的结果在显示器上显示。
Description
技术领域
本发明涉及空气监测技术领域，具体涉及一种激光在线气体监测分析装置及方法。
背景技术
目前各国广泛采用的气体检测方法有三种：重量法、β射线吸收法和微量振荡天平法。由于以上方式存在着投入费用高，维护费用高，体积大等问题，无法进行空气质量的现场监测，只能应用在政府的空气质量监测站或专业实验方面，不能被推广使用；还有一种是靠光学散射原理，是一种低成本的测量方法，具有测量速度快的特点，但是大多数采用的抽样的方式进行检测，将空气抽到真空装置里面，或者是专门设置一个抽气泵，将空气吸入到空气装置内，这样的检测只能针对一段时间内的，无法进行实时监测，同时吸入的气体，在浓度上也存在一定的偏差，导致检测结果不准确。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种激光在线气体监测分析装置及方法，解决了气体专门抽样的问题，实现了气体的实时检测，简单方便。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种激光在线气体检测分析装置，包括流通腔体、激光模块、转化模块和接收模块，所述流通腔体为半开放型结构，可与空气中的气体直接接触，所述流通腔体的底部设有一层黑色底板，用以遮光；所述流通腔体位于所述激光模块和所述转化模块的下方，所述激光模块上设有激光发射器和激光接收器，所述激光发射器将光束发射到所述流通腔体内，所述激光接收器通过所述转化模块将光学信号转化成电信号，经过信号处理器后将检测到的结果在显示器上显示。
优选的是，所述激光接收器上设有反射镜，所述反射镜将激光发射器射出的光束反射到转化模块；所述激光发射器射出的光束与所述流通腔体的气体的流通方向垂直。
优选的是，分析装置还包括温控模块和无线模块，所述温控模块位于所述激光模块和所述转化模块之间，用于控制流通腔体内的温度，以免温度影响气体检测的精确性；所述无线模块通过信号处理器传输数据到无线设备，用于实时检测空气质量状况。
优选的是，所述转化模块上设有红外气体传感器。
优选的是，所述显示器上设有若干显示框。
一种激光在线气体检测分析方法，采用权利要求1-5所述的分析装置，包括以下步骤：
空气中的气体进入流通腔体；
激光发射器发射出的光束垂直照入到流通腔体内，激光接收器通过反光镜接收到光信号；
将获取的光信号进行转换模块转换成电信号；
电信号经过信号处理器将检测到的结果发送到显示器；
将获取到的结果通过无线模块发送到无线设备。
（三）有益效果
本发明具备以下有益效果：
1、该装置通过激光模块、接收模块、无线模块、信号处理器和流通腔体的配合设置，可以对气体进行实时检测；
2、流通腔体为半开放型结构，可对现有的流通气体进行实时检测，提高了所要检测的气体的准确性。
附图说明
图1为一种激光在线气体检测分析装置结构示意图。
图2为一种激光在线气体检测分析方法流程图。
图中：1流通腔体，2激光模块，3转化模块，4温控模块，5无线模块，6信号处理器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的实施方式：参见图1-图2，一种激光在线气体检测分析装置，包括流通腔体1、激光模块2、转化模块3和接收模块，流通腔体1为半开放型结构，流通腔体1左右两端是通透的，流通腔体1的底部设有挡板，挡板内部设有一层黑色底板，可以遮挡住强光，流通腔体1的上方设有激光模块2和转化模块3，流通腔体1与激光模块2和转化模块3之间都是连通的，激光模块2和转化模块3之间设有温控模块4，温控模块4的作用就是为了控制流通腔体1之间的气体流通与装置外的气体流通的速度基本一致，不会因温度的变化而影响空气中气体的流通；激光模块2上设有激光发射器和激光接收器，激光发射器将光束照射到流通腔体1内，激光接收器上设有反光镜，气体在激光的照射下，与反光镜配合发生散射作用，激光接收器接收到散射的光学信号，光学信号经过转换模块后，形成电信号，电信号经过信号处理器6后将检测到的结果在显示器上显示。
激光发射器发射出的光束与流通腔体1的气体的流通方向垂直，也就是说与流通腔体1的气体是左右流通的，而激光发射器发射出的光束是上下的；分析装置还包括温控模块4和无线模块5，温控模块4位于激光模块2和转化模块3之间，用于控制流通腔体1内的温度，以免温度影响气体检测的精确性；无线模块5的设置是为了远程监控，其不仅可以近距离的进行检测，在一定的条件下，比如说家里的天然气漏气，也可以起到一定的预警作用，无线模块5通过信号处理器6传输数据到无线设备，无线设备一般指的是手机、平板或者是电子手表等，可以对家里的空气进行实时检测，也可以将气体检测分析装置放置在室外，对室外的空气进行检测；转化模块3上设有红外气体传感器，该传感器与其它类别气体传感器如电化学式、催化燃烧式、半导体式等相比具有应用广泛、使用寿命长、灵敏度高、稳定性好、适合气体多、性价比高、维护成本低、可在线分析等等一系列优点，在气体检测中广泛应用；显示器上设有若干显示框，若干显示框可以有一氧化碳显示框、二氧化碳显示框、PM2.5显示框、甲醛浓度显示框等，可以用于家庭中的天然气的检测、大气中PM2.5的检测和室内装修后的甲醛检测，该气体检测分析装置使用的范围较广。
本发明的使用方法：参见图1-图2，一种激光在线气体检测分析方法；
第一步：将气体检测分析装置放置在需要检测的环境中；
第二步：空气中的气体进入流通腔体1；
第三步：打开气体检测分析装置，激光发射器发射出的光束垂直照入到流通腔体1内，激光接收器通过反光镜接收到光信号；
第四步：转换模块将激光接收器接收到的光信号转换成电信号；
第五步：信号处理器6将经过处理后的电信号的结果发送到显示器；
第六步：无线模块5将电信号的结果发送到无线设备，完成实时检测。
Claims (6)
1.一种激光在线气体检测分析装置，其特征在于：包括流通腔体（1）、激光模块（2）和转化模块（3），所述流通腔体（1）为半开放型结构，可与空气中的气体直接接触，所述流通腔体（1）的底部设有一层黑色底板，用以遮光；所述流通腔体（1）位于所述激光模块（2）和所述转化模块（3）的下方，所述激光模块（2）上设有激光发射器和激光接收器，所述激光发射器将光束发射到所述流通腔体（1）内，所述激光接收器通过所述转化模块（3）将光学信号转化成电信号，经过信号处理器（6）后将检测到的结果在显示器上显示。
2.根据权利要求1所述的一种激光在线气体检测分析装置，其特征在于：所述激光接收器上设有反射镜，所述反射镜将激光发射器射出的光束反射到转化模块（3）；所述激光发射器射出的光束与所述流通腔体（1）的气体的流通方向垂直。
3.根据权利要求1所述的一种激光在线气体检测分析装置，其特征在于：分析装置还包括温控模块（4）和无线模块（5），所述温控模块（4）位于所述激光模块（2）和所述转化模块（3）之间，用于控制流通腔体内的温度，以免温度影响气体检测的精确性；所述无线模块（5）通过信号处理器（6）传输数据到无线设备，用于实时检测空气质量状况。
4.根据权利要求1所述的一种激光在线气体检测分析装置，其特征在于：所述转化模块（3）上设有红外气体传感器。
5.根据权利要求1所述的一种激光在线气体检测分析装置，其特征在于：所述显示器上设有若干显示框。
6.一种激光在线气体检测分析方法，采用权利要求1-5所述的分析装置，其特征在于：包括以下步骤：
空气中的气体进入流通腔体（1）；
激光发射器发射出的光束垂直照入到流通腔体（1）内，激光接收器通过反光镜接收到光信号；
将获取的光信号进行转换模块（3）转换成电信号；
电信号经过信号处理器（6）将检测到的结果发送到显示器；
将获取到的结果通过无线模块（5）发送到无线设备。
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