一种基于TDLAS技术的工业气体自动检测装置的制作方法

一种基于tdlas技术的工业气体自动检测装置
技术领域
1.本实用新型涉及激光光谱技术领域，尤其涉及一种基于tdlas技术的工业气体自动检测装置。


背景技术：

2.工业燃烧过程中燃烧是否充分通常以co气体浓度值作为参照，对co进行连续在线监测，是实现燃烧过程的控制和优化、减少污染气体排放的有效手段。
3.工业生产过程中，有很多场合需要用到燃烧过程，燃烧过程不充分则会产生有毒有害气体，其中co气体就是比较典型的代表。为了保证现场的燃烧过程充分，co气体浓度的检测已经被工业生产中所重视。燃烧时为了实时监测燃烧过程，需对现场中的co浓度进行实时监测。基于此，本实用新型提出了一种基于tdlas技术的工业气体自动检测装置。


技术实现要素：

4.本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种基于tdlas技术的工业气体自动检测装置。本实用新型公开了一种基于tdlas技术的工业气体自动检测装置，采用激光光谱技术领域的tdlas技术，当激光穿过被检测的气体分子后，部分激光被气体分子吸收，通过测量吸收率即可反演出相应的气体分子浓度。
5.本实用新型是通过以下技术方案实现的：
6.一种基于tdlas技术的工业气体自动检测装置，包括有控制模块、气体分析池、光电探测器和信号线，所述的控制模块包括主控电路模块、空间光耦合分束装置、控制模块固定座、出光窗片、供电航插、信号航插和状态指示灯，所述的主控电路模块和空间光耦合分束装置安装在控制模块固定座上，在所述的空间光耦合分束装置上安装有所述的出光窗片，所述的供电航插、信号航插和状态指示灯均安装在主控电路模块上；所述的气体分析池上设有进气口和出气口，在气体分析池的两端分别设有进光口和出光口，所述的光电探测器安装在气体分析池的出光口处，气体分析池的进光口与控制模块的出光窗片对齐。
7.所述的主控电路模块包括有安装底座以及安装在安装底座上的三块浓度反演控制电路和激光器驱动控制电路；所述的空间光耦合分束装置包括有指示红光激光器、探测光激光器、准直器、二相色镜和反射镜。
8.所述的激光器驱动控制电路控制指示红光激光器发出指示红光和控制探测光激光器发出激光，激光通过准直器与指示红光合成一束光斑，再依次通过二相色镜和反射镜的透射、反射作用，将光斑分成三束光，所述的气体分析池、光电探测器和信号线均有三个，三束光分别穿过三个气体分析池进入三个光电探测器中，光电探测器将光信号转换为电信号后通过信号线分别发送给三个浓度反演控制电路，浓度反演控制电路通过信号航插分别输出相应的气体浓度。
9.所述的气体分析池的进气口和排气口分别通过快速管接头连接有过滤器及气泵，通过气泵完成气体分析池的抽气和排气。
10.所示的状态指示灯是反应三路工作状态，常亮时系统正常工作。
11.本实用新型的优点是：本实用新型的工业气体自动检测装置，采用激光领域的tdlas原理，对吸入气体分析池中的气体进行浓度检测，从而检测工业燃烧过程的充分，对工业环保领域有着较大的实际意义。
12.本实用新型实现了工业气体浓度自动检测，精度高、响应快，可靠性强，节省了人力物力，设备维护简单，通过增加指示光，现场安装方便。
附图说明
13.图1是本实用新型一种基于tdlas技术的工业气体自动检测装置系统结构示意图；
14.图2是本实用新型一种基于tdlas技术的工业气体自动检测装置控制模块正面图；
15.图3是本实用新型一种基于tdlas技术的工业气体自动检测装置控制模块背面图；
16.图4是本实用新型一种基于tdlas技术的工业气体自动检测装置主控电路模块示意图；
17.图5是本实用新型一种基于tdlas技术的工业气体自动检测装置空间光耦合分束装置示意图；
18.图6是本实用新型一种基于tdlas技术的工业气体自动检测装置气体分析池示意图；
19.图7是本实用新型一种基于tdlas技术的工业气体自动检测装置的工作原理图。
具体实施方式
20.如图1、2、3、4、5、6、7所示，一种基于tdlas技术的工业气体自动检测装置，包括有控制模块1、气体分析池2、光电探测器3和信号线4，所述的控制模块1包括主控电路模块101、空间光耦合分束装置102、控制模块固定座103、出光窗片104、供电航插105、信号航插106、状态指示灯107，所述的主控电路模块101包括有安装底座1011、三块浓度反演控制电路1012和激光器驱动控制电路1013；在所述的空间光耦合分束装置102上安装有出光窗片104，所述的空间光耦合分束装置102包括有指示红光激光器1021、探测光激光器1022、准直器1023、二相色镜1024和2片反射镜1025；所述的激光器驱动控制电路1013控制指示红光激光器1021发出指示红光，控制探测光激光器1022发出激光，激光通过准直器1023与指示红光合成一束光斑，再依次通过二相色镜1024和反射镜1025的透射、反射作用，将光斑分成三束光，所述的气体分析池2、光电探测器3和信号线4均有三个，三束光分别穿过三个气体分析池2进入三个光电探测器3中，光电探测器3将光信号转换为电信号后通过信号线4分别发送给三个浓度反演控制电路1012，浓度反演控制电路1012通过信号航插106分别输出相应的气体浓度。所述的气体分析池2的池体203上设有进气口202和出气口204，在气体分析池2的两端分别设有进光口201和出光口205，所述的光电探测器3安装在气体分析池2的出光口205处，气体分析池2的进光口205与出光窗片104对齐。
21.如图6所示，所述的气体分析池2的进气口202和出气口204分别通过快速管接头连接有过滤器及气泵，通过气泵完成气体分析池的抽气和排气。
22.本发明并不局限于上述特定实施例，再不脱离本发明精神及其实本质的情况下，本领域的普通技术人员可根据本发明做出各种相应改变和变形，这些相应对本发明进行的
修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权力要求保护的范围当中。


技术特征：
1.一种基于tdlas技术的工业气体自动检测装置，其特征在于：包括有控制模块、气体分析池、光电探测器和信号线，所述的控制模块包括主控电路模块、空间光耦合分束装置、控制模块固定座、出光窗片、供电航插、信号航插和状态指示灯，所述的主控电路模块和空间光耦合分束装置安装在控制模块固定座上，在所述的空间光耦合分束装置上安装有所述的出光窗片，所述的供电航插、信号航插和状态指示灯均安装在主控电路模块上；所述的气体分析池上设有进气口和出气口，在气体分析池的两端分别设有进光口和出光口，所述的光电探测器安装在气体分析池的出光口处，气体分析池的进光口与控制模块的出光窗片对齐。2.根据权利要求1所述的一种基于tdlas技术的工业气体自动检测装置，其特征在于：所述的主控电路模块包括有安装底座以及安装在安装底座上的三块浓度反演控制电路和激光器驱动控制电路；所述的空间光耦合分束装置包括有指示红光激光器、探测光激光器、准直器、二相色镜和反射镜。3.根据权利要求2所述的一种基于tdlas技术的工业气体自动检测装置，其特征在于：所述的激光器驱动控制电路控制指示红光激光器发出指示红光和控制探测光激光器发出激光，激光通过准直器与指示红光合成一束光斑，再依次通过二相色镜和反射镜的透射、反射作用，将光斑分成三束光，所述的气体分析池、光电探测器和信号线均有三个，三束光分别穿过三个气体分析池进入三个光电探测器中，光电探测器将光信号转换为电信号后通过信号线分别发送给三个浓度反演控制电路，浓度反演控制电路通过信号航插分别输出相应的气体浓度。4.根据权利要求1所述的一种基于tdlas技术的工业气体自动检测装置，其特征在于：所述的气体分析池的进气口和排气口分别通过快速管接头连接有过滤器及气泵，通过气泵完成气体分析池的抽气和排气。

技术总结
本实用新型公开了一种基于TDLAS技术的工业气体自动检测装置，涉及激光光谱技术领域，该装置包括控制模块、气体分析池、光电探测器、连接线缆；控制模块包括主控电路模块、空间光耦合分束装置，航插和状态指示灯；主控电路模块包括激光器驱动控制电路和浓度反演控制电路；空间光耦合分束装置包括有指示红光激光器、探测光激光器、准直器、二相色镜和反射镜。本实用新型实现了工业气体浓度自动检测，精度高、响应快，可靠性强，节省了人力物力，设备维护简单，通过增加指示光，现场安装方便，具有较大的实际应用意义。大的实际应用意义。大的实际应用意义。


技术研发人员：张家敏 王灿 袁松 李明星
受保护的技术使用者：安徽中科华仪科技有限公司
技术研发日：2021.09.17
技术公布日：2022/3/8