【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于测量H2浓度
,具体涉及一种氢气传感器。
技术介绍
H2浓度高于极限爆炸浓度时就会发生爆炸,造成严重的事故,所以专利技术一种能够精确测量H2浓度并且能广泛应用于生活的传感器是时代所需。目前最常用的测量H2浓度是基于热导池气相色谱仪,其测量误差较大,灵敏度低,操作复杂,不可连续测量,价格昂贵。由于光学器件精度的限制以及照明不均匀,CCD相机及透镜表面的灰尘和污点,传感器热噪声等因素的影响,导致光学系统成像质量不高,输出的图像出现一定程度的降质,4f光学系统能够去除噪声及污点,消除光源的不均匀性使CCD相机能呈现清晰的干涉图像。Pd/SiO2薄膜在N2气氛中以稳定存在,随着H2浓度的增加,薄膜产生晶格膨胀,该专利技术灵敏度高、精度高,具有良好的应用前景。
技术实现思路
针对现有技术的不足,本专利技术的目的在于以4f光学系统作为滤波器,通过观测CCD相机上的干涉图样,测量Pd/SiO2薄膜的晶格膨胀系数,由于Pd/SiO2薄膜的晶格膨胀系数和H2浓度符合siever定律,从而精确测量氢气浓度。本专利技术通过以下技术方案实现:氢气传感器,由激光器(1),单模光纤(2),光纤准直器(3),第一透镜(4),第一半透半反镜(5),物镜(6),流体盒(7),Pd/SiO2薄膜(8),调节器(9),流量控制器(10),阀门(11),第二半透半反镜(12),第二透镜(13),衍射光栅(14),4f光学系统(15),CCD相机(16),通气管(17)组成,其特征在于:光纤准直器(3)尾纤端和单模光纤(2)相连;第一透镜(4)和物镜(6)的焦点均位于第一半透半反 ...
【技术保护点】
一种氢气传感器,由激光器(1),单模光纤(2),光纤准直器(3),第一透镜(4),第一半透半反镜(5),物镜(6),流体盒(7),Pd/SiO2薄膜(8),调节器(9),流量控制器(10),阀门(11),第二半透半反镜(12),第二透镜(13),衍射光栅(14),4f光学系统(15),CCD相机(16),通气管(17)组成,其特征在于:光纤准直器(3)用于使通过的激光变为平行的准直光,准直光通过第一透镜(4)后聚焦在第一半透半反镜(5),反射到物镜(6),使激光平行出射到流体盒(7)内,流体盒(7)内充有N2和H2,N2和H2由通气管(17)通入,通过调节器(9)和流量控制器(10)以及阀门(11)进行控制,激光通过Pd/SiO2薄膜(8)反射通过物镜(6)聚焦后通过第一半透半反镜(5)和第二半透半反镜(12),反射光通过第二透镜(13)成平行光线再通过衍射光栅(14)及4f光学系统(15)进行干涉,最后在CCD相机(16)上显示干涉图像;光纤准直器(3)尾纤端和单模光纤(2)相连;第一透镜(4)和物镜(6)的焦点均位于第二半透半反镜(5)的同一位置;流体盒(7)右端通过通气管(17) ...
【技术特征摘要】
1.一种氢气传感器,由激光器(1),单模光纤(2),光纤准直器(3),第一透镜(4),第一半透半反镜(5),物镜(6),流体盒(7),Pd/SiO2薄膜(8),调节器(9),流量控制器(10),阀门(11),第二半透半反镜(12),第二透镜(13),衍射光栅(14),4f光学系统(15),CCD相机(16),通气管(17)组成,其特征在于:光纤准直器(3)用于使通过的激光变为平行的准直光,准直光通过第一透镜(4)后聚焦在第一半透半反镜(5),反射到物镜(6),使激光平行出射到流体盒(7)内,流体盒(7)内充有N2和H2,N...
【专利技术属性】
技术研发人员:杨泽林,沈常宇,朱莺,
申请(专利权)人:中国计量大学,
类型:新型
国别省市:浙江;33
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