CN110514588A - 双检测器气体检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明题为“双检测器气体检测系统”。本发明提供的设备和相关方法涉及气体检测设备，该气体检测设备包括主光学元件，该主光学元件被配置为：(1)(在从光生成元件发射的光的第一部分已与目标介质相互作用之后)经由第二光学元件将光的第一部分引导至初级检测器，以及(2)经由第三光学元件将从光生成元件发射的光的第二部分引导至参考检测器。在各种示例中，主光学元件可为反射器，诸如反射镜。光生成元件可例如为一个或多个红、绿、蓝(RGB)发光二极管(LED)。光学系可例如具有单一/整体模制的透明丙烯酸类树脂构造和内部反射表面。气体检测设备可使由光生成元件和初级检测器/参考检测器所使用的光学路径标准化，从而有利地提供可靠的操作。

Description

双检测器气体检测系统
技术领域
各种实施方案整体涉及气体检测器。
背景技术
光学系统包括用于生成和操纵光的多种部件。例如，光学系统可具有光生成源诸如LED或激光器。光学系统可包括用于聚焦并引导所生成的光的一个或多个透镜，并且可包括用于对所生成的光进行反射的一个或多个反射镜。光生成源可产生可见光、红外光、紫外光或其他类型/频率/波长的光。一些光源可发射窄频带中的光，而其他光源可发射具有宽频带的光(例如，白光)。
气体检测器为检测区域中气体的存在的设备。气体检测器可用于检测气体泄漏或其他排放物，并且可与控制系统(例如，工业机械/电子器件)进行交互，以便在检测到有害气体或气体泄露时自动关闭程序。气体检测器可对发生泄漏的区域中的操作者发出警报，这可给予操作者逃离危险状况的机会。气体检测器可用于检测可燃气体、易燃气体和/或有毒气体，并且可用于监测氧气耗尽。气体检测器可以是便携式的，或可与固定工业设备集成。
发明内容
设备和相关方法涉及气体检测设备，该气体检测设备包括主光学元件，该主光学元件被配置为：(1)(在从光生成元件发射的光的第一部分已与目标介质相互作用之后)经由第二光学元件将光的第一部分引导至初级检测器，以及(2)经由第三光学元件将从光生成元件发射的光的第二部分引导至参考检测器。在各种示例中，主光学元件可为反射器，诸如反射镜。光生成元件可例如为一个或多个红、绿、蓝(RGB)发光二极管(LED)。光学系可例如具有单一/整体模制的透明丙烯酸类树脂构造和内部反射表面。气体检测设备可使由光生成元件和初级检测器/参考检测器所使用的光学路径标准化，从而有利地提供可靠的操作。
各种实施方案可实现一个或多个优点。例如，气体检测设备可有利地发挥作用，而无需使通孔检测器弯曲或定位为测量偏轴反射。一些实施方案可包括初级检测器和参考检测器，其可有利地用于可靠和准确地识别周围气体。在一些实施方案中，参考检测器可有利地确保光生成元件的发射稳定性。透镜可为参考检测器提供更聚焦且分散较少的光束，这可有利地增加参考检测器的可靠性和准确性。抗反射(AR)涂层可有利地避免杂散光印记在初级检测器和参考检测器处被检测到。一对壁可有利地避免杂散光印记在初级检测器和参考检测器处被检测到。抛物面反射镜可为参考检测器提供更聚焦且分散较少的光束，这可有利地增加参考检测器的可靠性和准确性。第一弯曲反射表面和第二弯曲反射表面可为相应的初级检测器和参考检测器提供更聚焦且分散较少的光束，这可有利地增加初级检测器和参考检测器的可靠性和准确性。波导可有助于将从光生成元件发射的光引导至/离开具有低衰减的目标介质，从而有利地避免到达初级检测器和参考检测器的光信号的弱化。第一弯曲反射表面和第二弯曲反射表面可为相应的初级检测器和参考检测器提供更聚焦且分散较少的光束，这可有利地增加初级检测器和参考检测器的可靠性和准确性。
各种实施方案的细节在附图和以下描述中阐述。其他特征和优点将根据说明书和附图以及根据权利要求书而显而易见。
附图说明
图1示出了与计算系统耦接的示例性气体检测设备的透视图。
图2示出了示例性气体检测设备的剖视图。
图3示出了包括抛物面反射镜、抗反射涂层和光学透镜的示例性气体检测设备的剖视图。
图4示出了具有包括波导和一对弯曲反射表面的光学系的示例性气体检测设备的剖视图。
图5示出了具有包括两个部分反射半部抛物面反射镜的光学元件的示例性气体检测设备的剖视图。
各附图中的类似的参考符号表示类似的元件。
具体实施方式
图1示出了与计算系统耦接的示例性气体检测设备的透视图。气体检测设备100包括光学系105。由气体检测设备100测量/检测到的目标介质110位于光学系105附近。气体检测设备100包括光生成元件115(例如，一个或多个RGB LED)。主光学元件120(例如，双面反射镜)位于光生成元件115上方。气体检测设备100包括初级(光电)检测器(PD)125和参考(光电)检测器(RD)130。
在操作中，从光生成元件发射的光的第一部分穿过主光学元件或围绕主光学元件，从而照亮目标介质。在光的第一部分与目标介质相互作用(可能改变光的第一部分的至少一个特性)之后，(经改变的)光的第一部分被引导(例如，反射或重新发射)回到主光学元件。主光学元件将(经改变的)光的第一部分引导(例如，反射)至第二光学元件135(例如，光学系的第一反射表面)。第二光学元件随后将(经改变的)光的第一部分引导(例如，反射和/或聚焦)至初级(光电)检测器。响应于接收到(经改变的)光的第一部分，初级检测器输出用于正确识别与目标介质相互作用的化学物质(例如，识别已改变化学变色材料的颜色的有毒气体)的初级信号。
在操作中，从光生成元件发射的光的第二部分到达主光学元件。光的第二部分由主光学元件引导(例如，反射)至第三光学元件140(例如，光学系的第二反射表面)。第三光学元件随后将光的第二部分引导(例如，反射和/或聚焦)至参考(光电)检测器。响应于接收到光的第二部分，参考检测器输出可用于验证气体检测设备100的正确校准的参考信号。因此，由初级(光电)检测器和参考(光电)检测器生成的信号可有利地用于可靠地识别与目标介质相互作用的化学物质。
在该示例性描述中，气体检测系统100包括印刷电路板(PCB)145。气体检测系统100可例如固定地耦接到PCB上。以下各项可操作地耦接至气体检测系统100：中央处理单元(CPU)150、易失性存储器(例如，RAM)155和非易失性存储器(NVM)160。在本示例性实施方案中，CPU、易失性存储器和NVM均固定耦接在PCB上。CPU可操作地耦接到光生成元件、初级检测器和参考检测器，使得CPU：(1)被配置为控制光生成元件，以及(2)分别从初级检测器和参考检测器接收初级信号和参考信号。例如，CPU可控制光生成元件的亮度水平。在各种实施方案中，CPU可控制由光生成元件发射的光的频率。例如，如果光生成元件为RGB LED，则CPU可命令RGB LED发射红光而不是绿光或蓝光。
NVM可用作CPU的存储内存。例如，NVM可存储与分别由初级检测器和参考检测器所生成的初级信号和参考信号相关联的数据。NVM可包含可由CPU执行的程序指令。例如，CPU可执行(可能存储在NVM中的)算法，该算法允许CPU基于所接收的初级信号和/或参考信号正确地识别特定的化学物质(例如，有毒气体)。CPU可比较所接收的初级信号和/或参考信号以用于气体检测目的。在一些示例中，可使用参考信号来确保从光生成元件发射的光是恒定的，并且确保可由例如温度、冲击和降解引起的变化不会被初级检测器不正确地解释(例如，解释为假阳性或假阴性)。
CPU可操作地耦接到输入/输出(I/O)模块165。I/O可将数据从CPU传输到另一计算系统。例如，该I/O可能将信息从CPU转送到集中式数据库或监测/控制系统，其被耦接到多个分布式气体检测设备100。I/O可从另一计算系统接收数据并将数据传输到CPU。例如，中央控制系统可(经由I/O)将命令发送至CPU，从而由于气体检测设备100的检测到的故障而指示CPU停止操作/计算。
在一些实施方案中，光学系可为包封主光学元件的壳体。该光学系可例如为模制的、一体构造的光学系。该光学系可有利于在气体检测系统中测量反射率。在一些示例中，气体检测系统可包括光生成元件、初级检测器、参考检测器、光学特征部(或反射器)和检测到的一个或多个介质。在操作中，主光学元件(例如，反射器诸如反射镜)可将从光生成元件发射的光束引导至参考检测器。光学元件可将已与检测到的一个或多个介质相互作用的另一光束引导至测量检测器。参考检测器可有利地确保来自光学元件的发射稳定性。
图2示出了示例性气体检测设备的剖视图。气体检测设备200包括光学系205。该光学系包括两个竖直延伸的壁210A、210B和相对于两个竖直延伸的壁分别成45度角的两个反射表面215A、215B。两个竖直延伸的壁可形成光学系的上部柱状结构。在一些实施方案中，竖直延伸的壁可形成具有例如圆柱形形状的单个壁。在一些示例中，例如，壁可包括光学特征部诸如，小平面或涂层，其可防止杂散光未正确地添加噪声到气体检测设备。光学系的内部为光学元件220(例如，分束器)。
反射镜(光学元件220的一个示例)可相对于竖直延伸的壁和光学系的底部表面以45度角成角度，使得反射镜在水平方向上使竖直行进的光偏转。初级检测器225、光生成元件230和参考检测器235位于光学系下方。初级检测器、光生成元件和参考检测器位于PCB240的顶部表面上。具有所示构造的气体检测设备200可有利地发挥作用，而无需使通孔检测器弯曲或定位为测量偏轴反射。例如，针对具有引线的光学部件可能有装配公差，其中引线可插入通孔中以用于焊接。将这些引线插入穿过通孔以用于焊接可导致不期望的拼版误差和角误差。因此，该气体检测设备200可被构造成不具有此类通孔检测器以及避免与通孔检测器相关联的此类拼版误差和角误差。相反，例如，表面安装检测器可用作初级检测器和/或参考检测器，与通孔检测器相比，其对于表面安装可有利地更为可靠。
当该光生成元件被开启时，从该光生成元件发射的光将朝向光学元件和光学系的顶部向上行进。来自光生成元件的一些发射光由光学元件朝向右反射表面引导，该右反射表面随后将光引导至参考检测器。来自光生成元件的一些发射的光朝向“待测量介质”(例如，可响应于与特定气体的反应而改变其频谱贡献的材料)行进。当发射光到达待测量介质时，该发射光与待测量介质相互作用。发射光中的一些朝向光学元件被散射、反射和/或从待测量介质重新发射。光学元件将此类散射或反射的光朝向左反射表面引导，该表面将散射或反射的光朝向初级检测器引导。
在一些示例中，气体检测设备200可被称为“源-参考-测量光学系”。该光学系可具有单件式模制的透明丙烯酸类树脂构造(或包含内部反射表面的类似材料)。由光生成元件发射的光可被传导到待测量的介质。光学元件的第一表面220A可用作反射器以将光的一部分传输到参考检测器，这可用于确保光生成元件的稳定性。由待测量介质反射、散射和/或重新发射的光可撞击光学元件的第二(例如，相对的)表面220B，并且可被反射到测量检测器。因此，光学系可有利于在待测量介质、光生成元件、参考检测器和测量(例如，初级)检测器之间传输光。
在一些实施方案中，可在光生成元件的光学路径中使用积分透镜(光学元件220的一个示例)来采集和聚焦光。积分透镜可例如用来代替反射镜。在一些示例中，主光学元件可为分束器。分束器的操作原理可基于部件的表面几何形状、涂层和/或光栅。在一些示例中，分束器可包括(丙烯酸类树脂)光学系的(多个)表面。
图3示出了包括抛物面反射镜、抗反射涂层和光学透镜的示例性气体检测设备的剖视图。气体检测设备300包括(例如，类似于气体检测设备100和200)光学系(具有竖直壁和第一反射表面和第二反射表面)、光生成元件(例如，一个或多个LED)、光学元件、初级检测器和参考检测器。气体检测设备300包括位于光生成元件和光学元件之间的透镜305。该透镜聚焦从该光生成元件朝透镜焦点(f1)发射的光。透镜焦点可与光学元件邻近或重叠，使得集中光束到达光学元件，朝向第二反射表面偏转，并且再次朝向参考检测器偏转。从这个意义上讲，透镜可为参考检测器提供更聚焦且分散较少的光束，这可有利地增加参考检测器的可靠性和准确性。
气体检测装备包括光学系的内表面上的抗反射(AR)涂层310(例如，氟化镁)，该内表面位于光学系的竖直壁和反射表面之间。AR涂层可有利地避免杂散光印记在初级检测器和参考检测器处被检测到。一对壁位于光生成元件的相对侧上。该对壁315可至少部分地由不透明材料形成，使得该壁阻挡由光生成元件发射的光线。在一些实施方案中，该对壁可以是丙烯酸类树脂和/或与光学系一体形成。一次，该对壁(类似于AR涂层)可有利地避免杂散光印记在初级检测器和参考检测器处被检测到。在一些实施方案中，AR涂层可存在于光学系的其他部分或表面上。
目标介质110相对于光生成元件位于光学元件的相对侧上。在该示例性图示中，具有化学变色涂层的抛物面反射镜320邻近目标介质设置。该抛物面反射镜被定位成与由光生成元件发射的光相互作用并反射该光。该抛物面反射镜具有焦点(f0)，该焦点可与光学元件邻近、位于其上或重叠，使得集中光束(在与抛物面反射镜的化学变色涂层相互作用之后)到达光学元件，朝向第一反射表面偏转，并且再次朝向初级检测器偏转。从这个意义上讲，抛物面反射镜可为初级检测器提供更聚焦且分散较少的光束，这可有利地增加初级检测器的可靠性和准确性。
图4示出了具有包括波导和一对弯曲反射表面的光学系的示例性气体检测设备的剖视图。气体检测设备400包括(例如，类似于气体检测设备100、200、300)光学系(具有竖直壁和第一反射表面和第二反射表面)、光生成元件(例如，一个或多个LED)、光学元件、初级检测器和参考检测器。在该示例性图示中，第一反射表面和第二反射表面415A、415B被弯曲以聚焦由光学元件朝向相应的初级检测器和参考检测器引导的光。例如，第一反射表面和第二反射表面可具有抛物面形状，其各自具有它们自己相应的焦点(例如，fPD和fRD)。
当该光生成元件被开启时，从该光生成元件发射的光将朝向光学元件和光学系的顶部向上行进。来自光生成元件的一些发射光由光学元件朝向第二弯曲反射表面引导，该第二弯曲反射表面随后将光聚焦并引导至参考检测器处的fRD。来自光生成元件的一些发射光朝向目标介质(例如，流体介质诸如有毒气体)行进。当发射光到达目标介质时，其与目标介质相互作用。发射光中的一些朝向光学元件被散射、反射和/或从目标介质重新发射。光学元件将此类散射或反射的光朝向左反射表面引导，该表面将散射、反射或重新发射的光聚集并引导至初级检测器处的fPD。从该意义上讲，第一弯曲反射表面和第二弯曲反射表面可为相应的初级检测器和参考检测器提供更聚焦且分散较少的光束，这可有利地增加初级检测器和参考检测器的可靠性和准确性。
波导405位于光学系的顶部部分处。当从光生成元件发射的光行进至/离开目标介质时，发射光在没有波导的辅助下可减小振幅。波导可有助于将从光生成元件发射的光引导至/离开具有低衰减的目标介质。因此，波导可有利地避免到达初级检测器和参考检测器的光信号的弱化。
在一些实施方案中，波导被包含在光学系中或与光学系一体形成。波导可为例如平板、(光)纤或通道波导。波导例如可具有低于由光生成元件发射的光的频率的截止频率。
图5示出了具有包括两个部分反射半部抛物面反射镜的光学元件的示例性气体检测设备的剖视图。气体检测设备500包括(例如，类似于气体检测设备100、200、300、400)光生成元件(例如，一个或多个LED)、光学元件、初级检测器和参考检测器。在该示例性图示中，光学元件505包括两个(例如，第一和第二)部分反射/透明半部抛物面反射镜505A、505B。第一半部抛物面反射镜505B在初级检测器处具有焦点fPD。第二半部抛物面反射镜505A在参考检测器处具有焦点fRD。
当该光生成元件被开启时，从该光生成元件发射的光将朝向光学元件向上行进。来自光生成元件的一些发射光由光学元件(例如第二半部抛物面反射镜)引导至参考检测器处的fRD。来自光生成元件的一些发射光通过部分反射/透明半部抛物面反射镜朝向目标介质(例如，流体介质诸如有毒气体)行进。当发射光到达目标介质时，其与目标介质相互作用。发射光中的一些朝向光学元件被散射、反射和/或从目标介质重新发射。光学元件(例如，第一半部抛物面反射镜)将此类散射的、反射的和/或重新发射的光引导至初级检测器处的fPD。从该意义上讲，第一弯曲反射表面和第二弯曲反射表面可为相应的初级检测器和参考检测器提供更聚焦且分散较少的光束，这可有利地增加初级检测器和参考检测器的可靠性和准确性。
在一些示例中，光学元件可包括一个或多个半镀银反射镜。一个或多个半镀银反射镜可使得由光生成元件发射的光的一部分被半部抛物面反射镜反射，并可使得由光生成元件发射的光的另一部分穿过半部抛物面反射镜(例如，朝向目标介质)。在各种示例中，光学元件可安装在光生成元件上方(例如，经由光学安装架)。
虽然已参照附图描述了各种实施方案，但其他实施方案也是可能的。例如，气体检测系统可缩放得更大或更小。气体检测系统可在一些实施方案中用于包括光源和参考检测器/测量检测器的测量系统。在一些实施方案中，印刷电路板上安装的光学部件和其所附接的机械组件的部件放置公差可需要精确对齐或具有与其相关联的显著操作公差。本文所公开的气体检测设备可使由光生成元件(例如LED源)、参考检测器和初级检测器所使用的光学路径标准化，从而在宽泛的公差范围内有利地提供了可重复性能。
在一些示例中，目标介质可包括纸带，该纸带响应于暴露于目标气体而产生度量色渍。例如，目标介质可以是具有与特定目标气体(例如一氧化碳)反应的独特化学物质的化学变色材料。目标介质可响应于特定气体的存在而改变颜色，使得目标介质显示色渍。在一些示例中，目标介质可响应于与特定气体的反应而改变其反射属性(例如，由目标介质反射的光的百分比)。在各种示例中，目标介质可响应于与特定气体的反应而改变其光谱贡献(例如，反射的/吸收的/(重新)发射的光的频率)。在一些实施方案中，目标介质可以是气体反应性介质，其可例如为流体物质。
在各种示例中，透镜可被称为“光学特征部”。在一些实施方案中，反射镜可以是完全或部分地反射光的表面。光学元件可为具有光传输性质的材料，诸如例如具有一体特征部以管理光的丙烯酸系材料。在各种实施方案中，光学元件可与光学系一体地形成。例如，光学元件可例如包括彼此相互作用的两个棱镜。光学元件可例如为部分或完全反射的。在一些示例中，光学元件可为(a)一个或多个全内反射镜。在各种示例中，光学元件可被模制到光学系中或与光学系一起模制。
气体检测设备的一些示例可包括光生成元件。气体检测设备可包括光学系，该光学系适于为由光生成元件生成的光提供光学路径以行进至和离开目标介质。光学系可包括第一反射表面和第二反射表面。气体检测设备可包括与光生成元件光学耦接的初级检测器。气体检测设备可包括与光生成元件光学耦接的参考检测器。气体检测设备可包括位于光学系内的光学元件。光学元件可适于在由光生成元件生成的第一光流已与目标介质相互作用之后将该第一光流偏转至第一反射表面，使得第一反射表面将第一光流偏转至初级检测器。光学元件可适于将由光生成元件生成的第二光流偏转至第二反射表面，使得第二反射表面将第二光流偏转至参考检测器。
在一些示例中，光学系可为一体构造模制的丙烯酸类树脂光学系。光学元件可例如为双面反射镜。在各种实施方案中，光生成元件、初级检测器和参考检测器可全部位于印刷电路板(PCB)上。一些实施方案可包括可操作地耦接到光生成元件、初级检测器和参考检测器的处理器。数据存储库例如可操作地耦接到处理器并且可存储指令，该指令在由处理器执行时使得处理器执行操作以识别目标介质。操作可包括例如激活光生成元件。操作可包括例如从初级检测器接收指示第一光流的特征的初级信号。操作可包括例如从参考检测器接收指示第一光流的特征的参考信号。操作可包括例如基于所接收的初级信号确定目标介质的身份。
实施方案的一些方面可以实现为计算机系统。例如，各种实施方式可包括数字和/或模拟电路、计算机硬件、固件、软件、或它们的组合。装置元件可以在有形地体现在信息载体中的计算机程序产品中实现，例如在机器可读存储设备中实现，以用于由可编程处理器执行；并且可以由执行指令程序的可编程处理器来执行方法，以通过对输入数据进行操作并产生输出来执行各种实施方案的功能。一些实施方案可以有利地在可编程系统上可执行的一个或多个计算机程序中实现，所述可编程系统包括至少一个可编程处理器，该至少一个可编程处理器经耦合以从数据存储系统、至少一个输入设备和/或至少一个输出设备接收数据和指令，并将数据和指令传输到数据存储系统、至少一个输入设备和/或至少一个输出设备。计算机程序是一组指令，所述指令可以直接或间接地在计算机中用以执行某种活动或产生约某种结果。计算机程序可以用任何形式的编程语言写入，包括编译或解释语言在内，并且它可以以任何形式部署，包括作为独立程序或作为模块、部件、子例程或其他适用于计算环境中的单元。
用于执行指令程序的合适处理器包括作为示例而非限制，通用微处理器和专用微处理器两者，所述微处理器可包括任何类型的计算机的单个处理器或多个处理器中的一个处理器。通常，处理器将从只读存储器或随机存取存储器或两者接收指令和数据。计算机的基本元件是用于执行指令的处理器和用于存储指令和数据的一个或多个存储器。适合于有形地体现计算机程序指令和数据的存储设备包括所有形式的非易失性存储器，包括例如半导体存储器设备，诸如EPROM、EEPROM和闪存存储器设备；磁盘，诸如内置硬盘和可移动磁盘；磁光盘；以及CD-ROM和DVD-ROM盘。处理器和存储器可由ASIC(专用集成电路)补充或结合到ASIC中。在一些实施方案中，处理器和构件例如可以由硬件可编程设备(诸如FPGA)补充或结合到硬件可编程设备中。
在一些实施方式中，每个系统可以用相同或类似的信息编程和/或用存储在易失性和/或非易失性存储器中的基本上相同的信息初始化。例如，一个数据接口可以被配置为在耦合到适当的主机设备(诸如台式计算机或服务器)时执行自动配置、自动下载和/或自动更新功能。
在一些实施方式中，一个或多个用户界面特征可被定制配置为执行特定功能。示例性实施方案可以在包括图形用户界面和/或互联网浏览器的计算机系统中实现。为了提供与用户的交互，一些实施方式可以在计算机上实现，所述计算机具有显示设备(诸如用于向用户显示信息的LCD(液晶显示器)监测器)、键盘和指向设备(诸如鼠标或轨迹球)，用户可以通过所述键盘和指向设备向计算机提供输入。
在各种实施方式中，系统可使用合适的通信方法、设备和技术来进行通信。例如，系统可以使用点对点通信与兼容设备(例如，能够向系统和/或从系统传输数据的设备)通信，其中消息通过专用物理链路(例如，光纤链路、红外链路、超声波链路、点对点布线、菊花链)直接从源传输到接收器。系统的部件可通过任何形式或介质的模拟或数字数据通信交换信息，包括通信网络上的基于分组的消息。通信网络的示例包括例如LAN(局域网)、WAN(广域网)、MAN(城域网)、无线和/或光学网络，以及形成互联网的计算机和网络。其他实施方式可以通过广播向通过通信网络耦合在一起的所有或基本上所有设备传输消息，例如通过使用全向射频(RF)信号。其他实施方式可以传输以高方向性为特征的消息，诸如使用定向(即，窄波束)天线传输的RF信号或可以可选地与聚焦光学器件一起使用的红外信号。还可以使用适当的接口和协议来实现其他实施方式，所述适当的接口和协议为诸如作为示例而非旨在限制：USB 2.0、FireWire、ATA/IDE、RS-232、RS-422、RS-485、802.11a/b/g/n、Wi-Fi、WiFi-Direct、Li-Fi、蓝牙、以太网、IrDA、FDDI(光纤分布式数据接口)、令牌环网络，或基于频率、时间或码分的多路复用技术。一些实施方式可以可选地包括诸如用于数据完整性的错误检查与校正(ECC)之类的特征，或者诸如加密(例如，WEP)和密码保护之类的安全措施。
在各种实施方案中，计算机系统可包括非暂态存储器。存储器可连接到一个或多个处理器，该一个或多个处理器可被配置用于编码数据和计算机可读指令，包括处理器可执行程序指令。所述数据和计算机可读指令可以是一个或多个处理器可访问的。处理器可执行程序指令当由一个或多个处理器执行时，可促使所述一个或多个处理器执行各种操作。
在各种实施方案中，计算机系统可包括物联网(IoT)设备。IoT设备可包括嵌入有电子器件、软件、传感器、致动器和网络连接性的对象，所述电子器件、软件、传感器、致动器和网络连接性使这些对象能够收集和交换数据。IoT设备可以通过将数据通过接口发送到另一个设备来与有线或无线设备一起使用。IoT设备可收集有用的数据，并且然后自主地使数据在其他设备之间流动。
已经描述了一些实施方式。然而，应当理解可进行各种修改。例如，如果所公开的技术的步骤以不同的顺序执行，或者如果所公开的系统的部件以不同的方式组合，或者如果部件补充有其他部件，则可以实现有利的结果。因此，其他具体实施可被设想到并位于以下权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种气体检测设备，包括：
光生成元件(115)；
光学系(105)，所述光学系被配置成为由所述光生成元件生成的光提供光学路径以行进至和离开目标介质(110)，所述光学系包括第一反射表面(135)和第二反射表面(140)，其中所述光学系包括一体构造光学系，使得所述第一反射表面和所述第二反射表面与所述光学系整体地且一体地形成；
初级检测器(125)；
参考检测器(130)；和，
光学元件(120)，所述光学元件设置在所述光学系内，所述光学元件被配置为：
在由所述光生成元件生成的第一光流已与目标介质相互作用之后将所述第一光流偏转至所述第一反射表面，使得所述第一反射表面将所述第一光流偏转至所述初级检测器，以及，
将由所述光生成元件生成的第二光流偏转至所述第二反射表面，使得所述第二反射表面将所述第二光流偏转至所述参考检测器。
2.根据权利要求1所述的气体检测设备，其中所述光学元件被包括在所述光学系中，使得所述光学元件与所述光学系整体地且一体地形成。
3.根据权利要求1所述的气体检测设备，其中所述光学元件包括双面反射镜。
4.根据权利要求1所述的气体检测设备，其中所述光学元件包括分束器。
5.根据权利要求1所述的气体检测设备，其中所述光学系还包括至少一个竖直延伸的壁(210A，210B)，并且其中所述第一反射表面和所述第二反射表面相对于所述至少一个竖直延伸的壁以45°角度取向。
6.根据权利要求1所述的气体检测设备，还包括抗反射(AR)涂层(310)，所述AR涂层位于所述光学系的至少一个表面上并且被设置成避免杂散光印记在所述初级检测器和所述参考检测器处被检测到。
7.根据权利要求1所述的气体检测设备，还包括至少一个壁(315)，所述至少一个壁设置在所述光生成元件与所述初级检测器和所述参考检测器中的至少一者之间，以避免杂散光印记在所述初级检测器和所述参考检测器处被检测到。
8.根据权利要求1所述的气体检测设备，其中所述光学系还包括波导(405)，所述波导有利于将从所述光生成元件发射的光引导至和离开所述目标介质。
9.根据权利要求1所述的气体检测设备，其中：
所述第一反射表面包括第一弯曲反射表面(415A)，所述第一弯曲反射表面被配置为将所述第一光流集中在所述初级检测器处，并且，
所述第二反射表面包括第二弯曲反射表面(415B)，所述第二弯曲反射表面被配置为将所述第二光流集中在所述参考检测器处。
10.根据权利要求1所述的气体检测设备，还包括：
处理器(150)，所述处理器可操作地耦接到所述光生成元件、所述初级检测器和所述参考检测器；和，
数据存储库(160)，所述数据存储库可操作地耦接到所述处理器并存储指令，所述指令在由所述处理器执行时，使得所述处理器执行操作以识别所述目标介质，所述操作包括：
激活所述光生成元件；
从所述初级检测器接收指示所述第一光流的特征的初级信号；
从所述参考检测器接收指示所述第二光流的特征的参考信号；
基于所接收的初级信号确定所述目标介质的身份。
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