本发明专利技术公开了一种光电气体传感器探头及光电气体检测装置，光电气体传感器探头包括多点反射二维光路模块体、嵌设在光路模块体内的第一平面反射镜、第二平面反射镜、平行光光源、光电探测器；第一平面反射镜、第二平面反射镜的反射面相对设置且相互平行，第一平面反射镜、第二平面反射镜的中心不在同一直线上；还包括用于固定第一平面反射镜、第二平面反射镜的三角形反射镜卡块；两个反射镜卡块相对的尖角角度与平行光光源发出的平行光光束的反射角度一致；本发明专利技术通过设置三角形块固定平行反射镜，同时增加加热片，有效的避免受潮脱胶及凝水等问题，同时减小吸收池容积，增加了测量光程，也极大的提高光路的稳定性和可靠行，减少生产中的调试难度。少生产中的调试难度。少生产中的调试难度。
【技术实现步骤摘要】
一种光电气体传感器探头及光电气体检测装置
[0001]本专利技术涉及光电气体传感器
，尤其涉及一种光电气体传感器探头及光电气体检测装置。
技术介绍
[0002]目前，为了满足日益增长的环境安全检测和生产安全监测的要求，各种基于可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术的光电气体传感器不断被研发出，并使用到实际生产中实现实时、在线的检测和测量。可调谐二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术利用了半导体激光器的可调谐、光谱窄线宽的特性,通过在被检测气体在光谱吸收峰处调谐激光波长方法，使激光波长可以精确地对准被测气体的吸收峰，实现对气体浓度的快速检测。同时，也避免了由其它气体对测量带来的干扰。在这类传感器中，先进的数字信号处理技术不但可以实现对被测气体浓度进行连续地测量，同时也能对被测地点的温度、压力和湿度进行实时的测量，这些环境数据可以使新型的气体传感器同时具有自动诊断和自校正的功能，从而，使这些激光光谱气体传感器能够更广泛的应用到不同的生产过程和安全防范领域。
[0003]在这些气体传感器探头的设计中，为了提高测量精度，通常需要在气体吸收池的有限的尺寸中尽量增加光程总长度，一般采用的方法是，使用多个反射镜将光路在气体吸收池里经过多次反射，从而达到增加测量光程长度，并减小了气室体积以及传感探头的尺寸的目的，这些反射镜通常被粘贴在气体吸收池里的固定的位置，以便形成固定的光程。当这类气体传感器被使用在气温变化很大、且又是高湿的环境中时，传感器的环境条件就会对这些反射镜产生至少两个不利的影响:温差变化引起镜面的凝水，以及由于潮湿引起的反射镜脱胶。
[0004]因此，在将这类传感器使用到实际应用现场时，必须解决的关键技术难题是如何防止反射镜凝水以及解决粘胶受潮脱胶的问题。
技术实现思路
[0005]因此，为了解决上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的之一在于提供一种防凝水无脱胶的光电气体传感器探头，通过设置三角形反射镜卡块固定平行反射镜，无需使用胶粘粘贴反射镜，有效的避免粘胶受潮脱胶的问题，同时减小吸收池容积，增加了测量光程，也极大的提高了光路的稳定性和可靠行，还在减少生产中的调试难度的同时，降低了生产加工成本。
[0006]同时，粘贴在两平面反射镜后边的加热片连接一个加热驱动电路，并由传感器自带的温度传感器，以及激光光强探测器和光电探测器检测的光强差值控制，当该光强差值增大到所预设的启动阈值时，控制电路发出启动加热信号，加热驱动电流将将通过加热片来保持镜面温度高于环境温度，从而使镜面保持非凝水状态。
[0007]本专利技术的目的采用如下技术方案实现：
[0008]一种光电气体传感器探头，包括多点反射二维光路模块体、嵌设在所述光路模块
体内的第一平面反射镜、第二平面反射镜、平行光光源、光电探测器；所述光路模块体的内部形成容纳待测气体的气体吸收池，待测气体由所述光路模块体上方进入所述气体吸收池内；其特征在于，所述第一平面反射镜、第二平面反射镜的反射面相对设置且相互平行，所述第一平面反射镜、第二平面反射镜的中心不在同一直线上；还包括分别设置在所述第一平面反射镜、第二平面反射镜的反射面中部用于固定所述第一平面反射镜、第二平面反射镜的三角形反射镜卡块；两个所述反射镜卡块相对的尖角角度与所述平行光光源发出的平行光光束的反射角度一致；所述平行光光束经过所述第一平面反射镜、第二平面反射镜的多次反射后由光电探测器接收。
[0009]作为上述方案的进一步说明，所述三角形反射镜卡块的截面形状为等腰三角形。
[0010]作为上述方案的进一步说明，所述光路模块体上设有用于安装所述第一平面反射镜、第二平面反射镜的卡槽，所述卡槽两侧的内壁与所述反射镜卡块的底部在同一水平面上。
[0011]作为上述方案的进一步说明，所述卡槽内还分别设有用于加热所述第一平面反射镜、第二平面反射镜的加热片，所述加热片分别贴紧设置在所述第一平面反射镜、第二平面反射镜的背面。
[0012]作为上述方案的进一步说明，所述第一平面反射镜、第二平面反射镜、加热片、反射镜卡块均通过螺钉固定在卡槽两侧的内壁上。
[0013]作为上述方案的进一步说明，所述卡槽内填充设有用于包覆所述第一平面反射镜、第二平面反射镜及加热片的绝热体。
[0014]作为上述方案的进一步说明，所述光路模块体的底部设有用于检测吸收池内温度和气压的传感器，所述传感器的输出信号用于计算气体浓度时做补偿。
[0015]作为上述方案的进一步说明，所述平行光光源包括自带光强探测器的激光器和平行光透镜，所述激光器通过平行光透镜发出平行光光束；所述光电探测器前端设有聚焦透镜，所述聚焦透镜用于将所述平行光束聚焦到所述光电探测器的光敏面上。
[0016]作为上述方案的进一步说明，所述光电气体传感器探头还包括探头壳体，所述探头壳体包括上壳体和下壳体，所述光电气体传感器探头设置在由上壳体和下壳体形成的空腔内；所述下壳体上还设有驱动电路模块及信号处理电路模块，所述平行光光源和加热片分别与所述驱动电路模块形成电连接；所述激光器自带的探测器、光电探测器和温度压力传感器与所述信号处理电路模块形成电连接。
[0017]作为上述方案的进一步说明，所述驱动电路模块还包括嵌入式的用于采集所述激光器自带的探测器、光电探测器的输出信号并分析计算后通过控制加热驱动电流以控制所述加热片驱动电路的启动/关断的控制模块。
[0018]作为上述方案的进一步说明，所述上壳体顶部设置有多个气体进气孔；所述气体进气孔的上方还安装有滤网。
[0019]作为上述方案的进一步说明，所述光路模块体内壁及顶部均涂有黑色减反射光的涂层。
[0020]本专利技术的目的之二在于提供一种光电气体检测装置，该光电气体检测装置包括上述的光电气体传感器探头。
[0021]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0022]1、本专利技术通过设置三角形反射镜卡块和反射镜的卡槽两侧的内壁固定平行反射镜，无需使用胶粘粘贴反射镜，有效的避免粘胶受潮脱胶的问题，同时减小吸收池容积，增加了测量光程，也极大的提高了光路的稳定性和可靠行，还在减少生产中的调试难度的同时，降低了生产加工成本；
[0023]2、此外，本专利技术通过采用平行光光源和带有聚焦透镜的光电探测器的收发设计，利用精密机械加的高精度和尺寸一致性，保证了两平面反射镜的镜面相互平行的精度，从而在实际生产中减少了调节光路的难度；整体专利技术设计不但减少了生产工艺的复杂性，并且也提高产品的成品率，便利于大规模生产；
[0024]3、同时，本专利技术在平面反射镜后设置加热片，利用气室温度信息，以及激光器的光强探测器和光电探测器监测到的平行激光束的两平均光强的差值，来启动/关断加热片驱动电路，使传感器在低温状态下始终保持所述平面反射镜的温度高于环境温度，避免平面反射镜面产生凝水问题，提高使用稳定性；
[0025]4、本专利技术通过双平行反射镜产生的多点反射形成的二维光路，在吸收池内增加了总的探测光程，有利于提高探测信噪比以及测量精本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种光电气体传感器探头，包括多点反射二维光路模块体、嵌设在所述光路模块体内的第一平面反射镜、第二平面反射镜、平行光光源、光电探测器；所述光路模块体的内部形成容纳待测气体的气体吸收池，待测气体由所述光路模块体上方进入所述气体吸收池内；其特征在于，所述第一平面反射镜、第二平面反射镜的反射面相对设置且相互平行，所述第一平面反射镜、第二平面反射镜的中心不在同一直线上；还包括分别设置在所述第一平面反射镜、第二平面反射镜的反射面中部用于固定所述第一平面反射镜、第二平面反射镜的三角形反射镜卡块；两个所述反射镜卡块相对的尖角角度与所述平行光光源发出的平行光光束的反射角度一致；所述平行光光束经过所述第一平面反射镜、第二平面反射镜的多次反射后由光电探测器接收。2.如权利要求1所述的光电气体传感器探头，其特征在于，所述三角形反射镜卡块的截面形状为等腰三角形。3.如权利要求1所述的光电气体传感器探头，其特征在于，所述光路模块体上设有用于安装所述第一平面反射镜、第二平面反射镜的卡槽，所述卡槽的底部与所述反射镜卡块的底部在同一水平面上。4.如权利要求3所述的光电气体传感器探头，其特征在于，在所述第一平面反射镜、第二平面反射镜背面还分别设有用于加热的加热片，所述加热片分别贴紧设置在所述第一平面反射镜、第二平面反射镜的背面。5.如权利要求3所述的光电气体传感器探头，其特征在于，所述卡槽内填充设有用于包覆所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：宁雅农，刘统玉，贾军，李德虎，马春飞，顾成武，
申请(专利权)人：山东微感光电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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