气体浓度检测装置以及检测方法制造方法及图纸

本申请涉及一种气体浓度检测装置以及检测方法。气体浓度检测装置包括：光源模块、试验模块以及检测模块。试验模块包括参考单元、测量单元、传导光纤以及分光单元。分光单元用于接收并将检测光束分为能量相同的三束光束。三束光束中的一束经过传导光纤而输出原始光信号，三束光束中的另一束经过参考单元的第一检测光纤而输出参考光信号，三束光束中的剩余一束经过测量单元的第二检测光纤而输出测量光信号。检测模块用于接收原始光信号、参考光信号以及测量光信号，且根据参考光信号过滤测量光信号，根据经过过滤后的测量光信号的能量与原始光信号的能量之比获得待测气体的浓度。本申请能够对待测气体进行精准测量。

【技术实现步骤摘要】
气体浓度检测装置以及检测方法
本申请涉及气体检测
，特别是涉及一种气体浓度检测装置以及检测方法。
技术介绍
传统地，根据检测机理的不同，可将气体检测技术分为化学检测法、气相色谱法和光谱法。化学检测法是通过物理化学反应来感应待测气体的成分，并转换为相应的电信号，通过信号的检测与处理确定待测气体的浓度。气相色谱法是色谱法的一种。色谱法中有两个相。一个相是流动相，另一个相是固定相。如果用液体作流动相，称为液相色谱，如果用气体作流动相，称为气相色谱。化学检测法和气相色谱法的检测精度有限，待测气体的浓度难以得到精确测量。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够对待测气体进行精准测量的气体浓度检测装置以及检测方法。一种气体浓度检测装置，包括：光源模块，用于提供检测光束；试验模块，包括参考单元、测量单元、基础单元以及分光单元；所述参考单元包括第一检测光纤，所述第一检测光纤包括第一纤芯以及包裹所述第一纤芯的第一包层，且第一检测光纤用于暴露于参考气体中，所述参考气体中未通入待测气体；所述测量单元包括与所述第一检测光纤等长的第二检测光纤，所述第二检测光纤包括第二纤芯以及包裹所述第二纤芯的第二包层，且所述第二检测光纤用于暴露于待测气体中；所述基础单元包括传导光纤，所述传导光纤包括传导纤芯、传导包层以及屏蔽层，所述传导包层包裹所述传导纤芯，所述屏蔽层包裹所述传导包层；所述分光单元用于接收并将所述检测光束分为能量相同的三束光束，所述三束光束中的一束经过所述传导光纤而输出原始光信号，所述三束光束中的另一束经过所述第一检测光纤而输出参考光信号，所述三束光束中的剩余一束经过所述第二检测光纤而输出测量光信号；检测模块，用于接收所述原始光信号、所述参考光信号以及所述测量光信号，且根据所述参考光信号获得噪声干扰信号，根据所述噪声干扰信号过滤所述测量光信号，根据经过过滤后的所述测量光信号的能量与所述原始光信号的能量之比获得待测气体的浓度。在其中一个实施例中，所述参考单元还包括第一气室，所述第一检测光纤设置于所述第一气室内；所述测量单元还包括第二气室，所述第二气室用于通入待测气体，所述第二检测光纤设置于所述第二气室内。在其中一个实施例中，所述光源模块包括：宽带光源，用于输出宽带光束；滤波单元，用于将所述宽带光束进行滤波，发出具有预设带宽的检测光束。在其中一个实施例中，所述滤波单元包括驱动部件以及多个滤光片，所述驱动部件用于驱动所述多个滤光片进行切换。在其中一个实施例中，所述试验模块还包括风扇单元，所述风扇单元用于将被测气体通入所述第二气室。在其中一个实施例中，所述参考单元还包括第一绕组，所述第一检测光纤沿所述第一绕组的周向缠绕于所述第一绕组；和/或，所述测量单元还包括设有的第二绕组，所述第二检测光纤沿所述第二绕组的周向缠绕于所述第二绕组。在其中一个实施例中，所述气体浓度检测装置还包括显示模块，所述显示模块连接所述检测模块，用于显示检测结果。一种气体浓度检测方法，基于上述的气体浓度检测装置，包括：提供检测光束；将所述检测光束分为能量相同的三束光束，所述三束光束中的一束经过所述传导光纤而输出原始光信号，所述三束光束中的另一束经过所述第一检测光纤而输出参考光信号，所述三束光束中的剩余一束经过所述第二检测光纤而输出测量光信号；根据所述参考光信号获得噪声干扰信号；根据所述噪声干扰信号过滤所述测量光信号；根据经过过滤后的所述测量光信号的能量与所述原始光信号的能量之比获得待测气体的浓度。在其中一个实施例中，所述提供检测光束包括：输出宽带光束；将所述宽带光束进行滤波，发出具有预设带宽的检测光束。在其中一个实施例中，在所述三束光束中的另一束经过所述第一检测光纤而输出参考光信号之前还包括：将所述第一检测光纤暴露于真空中。上述气体浓度检测装置以及检测方法，首先通过参考光信号有效过滤测量光信号中的噪音干扰信号，然后通过经过过滤后的测量光信号的能量与原始光信号的能量之比获得待测气体的浓度，进而大大提高了待测气体的浓度的检测精度。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为一个实施例中气体浓度检测装置的结构框图；图2为一个实施例中试验模块的结构框图；图3为一个实施例中第一检测光线与第一绕组的组装示意图；图4为一个实施例中试验模块的结构框图；图5为一个实施例中检测模块的结构框图；图6为一个实施例中显示模块的结构框图；图7为一个实施例中气体浓度检测方法流程示意图；图8为一个实施例中提供检测光束的流程示意图。附图标记说明：100-光源模块，110-宽带光源，120-滤波单元，121-驱动部件，122-滤光片，200-试验模块，210-分光单元，220-参考单元，221-第一检测光纤，222-第一绕组，230-测量单元，240-风扇单元，300-检测模块，310-光电转换单元，320-第一处理单元，400-显示模块，410-第二处理单元，420-显示单元，500-电力模块具体实施方式为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“连接”、“通信连接”等。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。在一个实施例中，参考图1，提供了一种气体浓度检测装置，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种气体浓度检测装置，其特征在于，包括：/n光源模块，用于提供检测光束；/n试验模块，包括参考单元、测量单元、基础单元以及分光单元；所述参考单元包括第一检测光纤，所述第一检测光纤包括第一纤芯以及包裹所述第一纤芯的第一包层，且第一检测光纤用于暴露于参考气体中，所述参考气体中未通入待测气体；所述测量单元包括与所述第一检测光纤等长的第二检测光纤，所述第二检测光纤包括第二纤芯以及包裹所述第二纤芯的第二包层，且所述第二检测光纤用于暴露于待测气体中；所述基础单元包括传导光纤，所述传导光纤包括传导纤芯、传导包层以及屏蔽层，所述传导包层包裹所述传导纤芯，所述屏蔽层包裹所述传导包层；所述分光单元用于接收并将所述检测光束分为能量相同的三束光束，所述三束光束中的一束经过所述传导光纤而输出原始光信号，所述三束光束中的另一束经过所述第一检测光纤而输出参考光信号，所述三束光束中的剩余一束经过所述第二检测光纤而输出测量光信号；/n检测模块，用于接收所述原始光信号、所述参考光信号以及所述测量光信号，且根据所述参考光信号获得噪声干扰信号，根据所述噪声干扰信号过滤所述测量光信号，根据经过过滤后的所述测量光信号的能量与所述原始光信号的能量之比获得待测气体的浓度。/n...

【技术特征摘要】
1.一种气体浓度检测装置，其特征在于，包括：
光源模块，用于提供检测光束；
试验模块，包括参考单元、测量单元、基础单元以及分光单元；所述参考单元包括第一检测光纤，所述第一检测光纤包括第一纤芯以及包裹所述第一纤芯的第一包层，且第一检测光纤用于暴露于参考气体中，所述参考气体中未通入待测气体；所述测量单元包括与所述第一检测光纤等长的第二检测光纤，所述第二检测光纤包括第二纤芯以及包裹所述第二纤芯的第二包层，且所述第二检测光纤用于暴露于待测气体中；所述基础单元包括传导光纤，所述传导光纤包括传导纤芯、传导包层以及屏蔽层，所述传导包层包裹所述传导纤芯，所述屏蔽层包裹所述传导包层；所述分光单元用于接收并将所述检测光束分为能量相同的三束光束，所述三束光束中的一束经过所述传导光纤而输出原始光信号，所述三束光束中的另一束经过所述第一检测光纤而输出参考光信号，所述三束光束中的剩余一束经过所述第二检测光纤而输出测量光信号；
检测模块，用于接收所述原始光信号、所述参考光信号以及所述测量光信号，且根据所述参考光信号获得噪声干扰信号，根据所述噪声干扰信号过滤所述测量光信号，根据经过过滤后的所述测量光信号的能量与所述原始光信号的能量之比获得待测气体的浓度。


2.根据权利要求1所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述参考单元还包括第一气室，所述第一检测光纤设置于所述第一气室内；所述测量单元还包括第二气室，所述第二气室用于通入待测气体，所述第二检测光纤设置于所述第二气室内。


3.根据权利要求1或2所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述光源模块包括：
宽带光源，用于输出宽带光束；
滤波单元，用于将所述宽带光束进行滤波，发出具有预设带宽的检测光束。


4.根据权利要求3所述的气体浓度检测装置，其特征在于，所述滤波单...

【专利技术属性】
技术研发人员：童国炜，彭琦，徐华伟，刘斌辉，黄璇，陈超英，
申请(专利权)人：中国电子产品可靠性与环境试验研究所工业和信息化部电子第五研究所中国赛宝实验室，
类型：发明
国别省市：广东;44