CN2186398Y - 激光干涉式有害气体监测传感器 - Google Patents

激光干涉式有害气体监测传感器 Download PDF

Info

Publication number
CN2186398Y
CN2186398Y CN 93243285 CN93243285U CN2186398Y CN 2186398 Y CN2186398 Y CN 2186398Y CN 93243285 CN93243285 CN 93243285 CN 93243285 U CN93243285 U CN 93243285U CN 2186398 Y CN2186398 Y CN 2186398Y
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
sensor according
monitoring
monitoring sensor
harmful gas
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 93243285
Other languages
English (en)
Inventor
胡传镛
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to CN 93243285 priority Critical patent/CN2186398Y/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN2186398Y publication Critical patent/CN2186398Y/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

一种激光干涉式有害气体(CH4、CO、CO2等)监 测传感器。将一束激光分成两束，分别通过相同几何 长度的空气室和待测气室后，产生光程差，汇聚时呈 现干涉条纹。干涉条纹随待测气体浓度的变化而移 动，通过特制的栅状光电池可对移动量进行测量，从 而得到待测气体的浓度。并可在预先设定的数值处 进行声光报警。同时，还能将光电池产生的电信号 (经放大后)输送至微机监控系统中心(进一步实现监 测、记录和自控)。本仪器具有测量准确性高、稳定性 好、寿命长等优点。

Description

本实用新型涉及监测有害气体（如甲烷、一氧化碳、二氧化碳等）浓度的装置，特别是一种能同时实现监测和报警的传感器。
目前，工矿现场常用的探测有害气体的传感器主要是载体催化元件传感器。此外，还有少量纯铂丝元件传感器和半导体气敏元件传感器这三种。虽然这几种传感器有着各自的某些优点，但总的说来或受环境条件（如温度、湿度、含氧度……）影响大，或受元器件固有缺陷（如中毒现象、零点漂移现象……）影响大等原因，造成以上传感器的共同缺点是测量准确度不高、稳定性不好、以及寿命短等。由于现行普遍使用的传感器的上述问题，直接影响了遥测遥控基本数据的可靠性，故在自动化系统上难以放心地应用推广。光干涉式有害气体监测传感器在目前世界上尚属一种崭新类型的传感器。由于光干涉呈象过程的固有精度高、稳定性好等优点，故性能超过现通用的非光干涉式传感器。目前，还只有极少数国家能生产这种新型传感器，但其性能在可靠性、准确性、稳定性等方面仍有不足之处，且生产成本过高。
本实用新型的目的是要提供一种改进的有害气体监测传感器。它不但能灵敏而准确地对有害气体进行监测和超限报警，并可作为可靠而稳定的传感器使用。
本实用新型是通过以下过程实现的，参看附图1和图2，其原理如下：功率1～5mw的半导体激光器1发射的激光束，经焦距小于12cm的聚光镜（凸透镜）2聚焦后，到达与竖直方向的倾角略小于50′的平面镜3，并在O1处分为两束光：第一束光反射，第二束光折射。第一束反射光穿过空气室4、折光三棱镜7将其折回穿过空气室5（与空气室4相同）后，又回到平面镜3，折射入平面镜并在其后表面（镀反射膜）反射，于O2处穿出平面镜。第二束折射光在平面镜3后表面反射，再穿过待测气室6，经三棱镜7反射回待测气室6，再经平面镜3的O2处反射。两束光在O2处相遇发生干涉，相干后的光束经三棱镜8反射后被焦距小于6cm的放大镜（凸透镜）9放大。然后，光束被栅状（栅宽＜0.4mm）硅光电池10转换为对应的电信号，经核心元件为集成电路的放大器11放大后，分别输送到传感器本身的显示报警器12（数值显示电路的核心元件是发光二极管数码管17，发声报警电路的核心元件是蜂鸣器16或者模拟声集成电路9561，发光报警电路的核心元件是红色发光二极管15），以及输出线13送至微机监控系统中心。
本实用新型是针对前述现有技术的不足而专门设的。它选用了先进的半导体激光光源、效率高的光电转换元件，以及设计了可靠的光路、电路，所以具有比现有技术准确性高、稳定性好、寿命长以及成本低的优点，且具有既可单独使用（进行监测、超限时声光报警），又能与微机监控系统联网（进一步实现监测、记录和自动对风量、断电等控制）的特点。
附图说明：
图1是本实用新型结构原理图，其意义说明如下：
元器件号 名称 元器件号 名称
1 激光器 3 平面镜
2 聚光镜 4、5 空气室
6 待测气室 10 光电池
7 三棱镜 11 放大器
8 三棱镜 12 显示报警器
9 放大镜 13 输出线
图2是放大器和显示报警器电原理图，其意义说明如下：
元器件号 名称
14 集成电路
15 发光二极管
16 蜂鸣器
17 数码管
以下是本实用新型最佳实施实例：
半导体激光器1是功率为4mw的AlGaInP激光源；聚光镜2是焦距为10cm的凸透镜；平面镜3与竖直平面的倾角约为45′；空气室4、5及待测气体室6的长度为7cm；大小两个三棱镜7、8均为透明玻璃制造（反射面镀反射膜），放大镜9是焦距为3cm的凸透镜；硅光电池10是栅宽为0.3mm的普通2CR硅光电池；放大器11的核心元件是功率开关集成路TWH8751以及R1、R2＝100KΩ，R3＝330Ω，W＝5KΩ，C1、C2＝10μ／16V；显示报警器12中的数值显示电路的核心元件采用七段式发光二极磷化镓数码管；发声报警电路的核心元件采用通用蜂鸣器；发光报警电路的核心元件采用磷砷化镓发光二极管；输出线13采用同轴屏蔽线。

Claims (6)

1、一种激光干涉式有害气体监测传感器，由聚光镜2、平面镜3、空气室4、5、待测气室6、大小两种三棱镜7、8、放大镜9、放大器11、显示报警器12、输出线13构成，其特征在于还采用了激光器1和密栅状光电池10。
2、根据权利要求1所述的监测传感器，其特征在于：激光器的功率为1－5mw。
3、根据权利要求1所述的监测传感器，其特征在于：放大镜采用焦距小于6cm的凸透镜。
4、根据权利要求1所述的监测传感器，其特征在于：平面镜后表面镀膜，且两平行反射面与竖直方向的夹角应略小于50′。
5、根据权利要求1所述的监测传感器，其特征在于：密栅状光电池的栅宽＜0.4mm。
6、根据权利要求1所述的监测传感器，其特征在于：显示报警12是由数值显示电路、发声报警电路以及发光报警电路构成。
CN 93243285 1993-11-01 1993-11-01 激光干涉式有害气体监测传感器 Expired - Fee Related CN2186398Y (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 93243285 CN2186398Y (zh) 1993-11-01 1993-11-01 激光干涉式有害气体监测传感器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 93243285 CN2186398Y (zh) 1993-11-01 1993-11-01 激光干涉式有害气体监测传感器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN2186398Y true CN2186398Y (zh) 1994-12-28

Family

ID=33816776

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 93243285 Expired - Fee Related CN2186398Y (zh) 1993-11-01 1993-11-01 激光干涉式有害气体监测传感器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN2186398Y (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1860360B (zh) * 2003-09-29 2010-05-12 三菱重工业株式会社 气体浓度通量测量装置
CN102323445A (zh) * 2011-06-14 2012-01-18 华中科技大学 一种测量重频激光器腔内循环气体流动速度的方法
CN102680418A (zh) * 2012-05-23 2012-09-19 桂林理工大学 基于LabVIEW软件的过程气体浓度在线检测方法
CN102721667A (zh) * 2012-06-29 2012-10-10 中国科学院自动化研究所 光干涉式智能气体传感器
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
CN104330341A (zh) * 2014-10-30 2015-02-04 哈尔滨幻石科技发展有限公司 一种基于压缩空气的小型pm2.5浓度检测装置
CN105044109A (zh) * 2015-07-10 2015-11-11 浙江嘉科电子有限公司 用于物品保护防盗的气体浓度传感装置
CN110749549A (zh) * 2019-11-22 2020-02-04 山东大学 一种恶臭气体成分及浓度监测装置与方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1860360B (zh) * 2003-09-29 2010-05-12 三菱重工业株式会社 气体浓度通量测量装置
CN102323445A (zh) * 2011-06-14 2012-01-18 华中科技大学 一种测量重频激光器腔内循环气体流动速度的方法
CN102680418A (zh) * 2012-05-23 2012-09-19 桂林理工大学 基于LabVIEW软件的过程气体浓度在线检测方法
CN102721667A (zh) * 2012-06-29 2012-10-10 中国科学院自动化研究所 光干涉式智能气体传感器
CN102721667B (zh) * 2012-06-29 2014-07-16 中国科学院自动化研究所 光干涉式智能气体传感器
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
CN103196834B (zh) * 2013-04-10 2015-10-28 重庆一心仪器仪表有限公司 带有气压平衡装置的光干涉气体检测系统
CN104330341A (zh) * 2014-10-30 2015-02-04 哈尔滨幻石科技发展有限公司 一种基于压缩空气的小型pm2.5浓度检测装置
CN105044109A (zh) * 2015-07-10 2015-11-11 浙江嘉科电子有限公司 用于物品保护防盗的气体浓度传感装置
CN110749549A (zh) * 2019-11-22 2020-02-04 山东大学 一种恶臭气体成分及浓度监测装置与方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN2186398Y (zh) 激光干涉式有害气体监测传感器
CN100401041C (zh) 光波导吸收式气体传感器及测量系统
CN2551992Y (zh) 一种盐水浓度测量装置
CN102980560A (zh) 一种基于激光光盘的数字式倾斜角传感器
CN1374529A (zh) 一种海水盐度与温度同时在线检测方法及装置
CN100357726C (zh) 一种大气低能见度的测量方法和装置
CN101750262B (zh) 用于测量高压输电线路灰密的石英传感器系统
WO1993012433A1 (en) Refractive velocimeter apparatus
CN201615890U (zh) 非接触平板玻璃表面探伤装置
CN1180282C (zh) 一种在光纤光栅上溅射钯膜的温度补偿氢敏感装置
CN1116601C (zh) 光学尘埃粒子计数器的光学探头
CN214894854U (zh) 一种反射式激光气体遥测仪
CN2604681Y (zh) 积分球式检测头
CN212459371U (zh) 一种谐振腔式高灵敏度纹影仪
CN114384036A (zh) 一种能见度检测仪
CN204177768U (zh) 基于声表面波技术的变电设备综合状态监测系统
CN1793841A (zh) 一种提高能见度测试仪测量精度的方法
CN209745801U (zh) 遥感监测系统
CN111366516A (zh) 一种光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头
CN206583799U (zh) 一种用于井下瓦斯气体自动检测装置
CN1100199A (zh) 激光粉尘浓度监测与报警器
CN1782695A (zh) 反射式周期性微纳结构的带隙特性测量装置
CN2581979Y (zh) 光纤气体传感器
CN116973337B (zh) 一种微细金刚线表面粒子数量密度测量系统
CN212159478U (zh) 一种光学耐高温耐振动颗粒物传感器探测头

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee