【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于甲烷遥测，尤其涉及一种基于tdlas技术的甲烷遥测系统。
技术介绍
1、甲烷遥测设备主要用于检测空气中的甲烷含量，被广泛应用于天然气行业、煤矿安全和环境检测等领域。目前检测方式包括催化燃烧检测法、半导体检测法和光谱检测法等。其中，光谱检测法在精度等方面表现较好，在气体检测方面取得了广泛应用。tdlas（可调谐半导体激光吸收光谱）技术主要利用可调谐半导体激光器的窄线宽和波长随注入电流改变的特性，通过调制激光器的波长，使激光器的波长扫描被测气体分子的吸收峰。基于比尔-朗伯定律，气体分子会对被调制的激光进行吸收，从而根据吸收量实现对气体分子浓度的测量。
2、对于遥测设备而言，信号的发射和接收是其主要内容。技术原理要求激光信号在通过激光器出射以后，穿过被测气体后打在物体表面上，随后被物体表面漫反射，再次穿过被测气体后被聚焦至探测器上读出信号，从而完成信号的接收。
3、虽然目前已经出现部分甲烷遥测技术，但现有技术仍存在很多问题。首先，现有技术受限于透镜口径和接收信号的强度。当距离较远时，接收信号较弱，很容易受到外界环境的干扰。其次，如果出射光与入射光不能够同轴，那么光路在测量距离不同时会出现变化。如果对设备不进行调整，可能会导致信号接收端无法接收到信号或信号较弱。最后，由于激光遥测甲烷的光一般为红外波段，人眼不可见。因此，对准过程需要借助显色卡实现，对准过程较为复杂和麻烦，对扫描位置也不够直观。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术创造旨在提供一种基于
2、为达到上述目的，本专利技术创造的技术方案是这样实现的：
3、本专利技术创造提供一种基于tdlas技术的甲烷遥测系统，包括：
4、用于提供红外波段光的第一激光器；
5、用于提供可见光的第二激光器；
6、用于将红外波段光和可见光合束射向被测气体的光路组件；
7、用于收集穿过被测气体的回波反射光的反射式望远系统。
8、优选的，所述第一激光器为dfb激光器。
9、优选的，还包括：上位机，其用于控制所述第一激光器参数。
10、优选的，所述光路组件为双色镜；
11、所述双色镜的一镜面对红外波段光具有反射作用，所述双色镜的另一镜面对可见光具有透射作用；
12、或所述双色镜的一镜面对红外波段光具有透射作用，所述双色镜的另一镜面对可见光具有反射作用。
13、优选的，通过反射镜将经过所述双色镜合束后的红外波段光和可见光反射向被测气体，并穿过被测气体后射向一设于被测气体后端光路上的表面，该表面将部分合束光再次反射穿过被测气体，并射向反射式望远系统。
14、优选的，所述反射式望远系统为卡塞格林望远系统。
15、优选的，所述反射镜与所述反射式望远系统同轴设置。
16、优选的，还包括：传感器，其用于探测所述反射式望远系统收集的回波反射光，并将光信号转化为模拟电信号。
17、优选的，还包括：数据采集卡，其用于将模拟电信号转化为数字电信号。
18、优选的，还包括：准直镜，其设于所述第一激光器至所述双色镜之间的光路上。
19、与现有技术相比，本专利技术创造能够取得如下有益效果：
20、本专利技术采用双激光器系统，并通过双色镜将红外波段光和可见光进行合束，在甲烷浓度测量时利用可见光辅助标识红外波段光的探测位置，保证人眼能够直观看到激光扫描位置，克服激光遥测甲烷过程中人眼无法直接观测探测位置的弊端，同时，在出射光路和入射光路进行对准装调过程中，可直接通过可见光观察对准情况，无需借助显色卡观察对准情况，降低了对准装调的复杂度。
21、本专利技术设计卡塞格林反射式望远系统接收回波反射光，增大了光线的入射口径，提高了光线接收范围，从而增强了接收信号的强度，提高了信号信噪比，克服了以往透射式光学系统光线入射口径不足的缺陷。
22、本专利技术的出射光路和入射光路采用同轴设计，即将合束光的反射镜设置在卡塞格林反射式望远系统的光轴方向上，保证出射的合束光和回波反射光光轴重合，避免了在不同距离下，由于出射光路和入射光路不同轴导致的没有信号接收或者信号较弱的问题。
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1.一种甲烷遥测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的甲烷遥测系统，其特征在于，所述第一激光器为DFB激光器。
3.根据权利要求1所述的甲烷遥测系统，其特征在于，还包括：上位机，其用于控制所述第一激光器参数。
4.根据权利要求1所述的甲烷遥测系统，其特征在于，所述光路组件为双色镜；
5.根据权利要求4所述的甲烷遥测系统，其特征在于，通过反射镜将经过所述双色镜合束后的红外波段光和可见光反射向被测气体，并穿过被测气体后射向一设于被测气体后端光路上的表面，该表面将部分合束光再次反射穿过被测气体，并射向反射式望远系统。
6.根据权利要求5所述的甲烷遥测系统，其特征在于，所述反射式望远系统为卡塞格林望远系统。
7.根据权利要求6所述的甲烷遥测系统，其特征在于，所述反射镜与所述反射式望远系统同轴设置。
8.根据权利要求6所述的甲烷遥测系统，其特征在于，还包括：传感器，其用于探测所述反射式望远系统收集的回波反射光，并将光信号转化为模拟电信号。
9.根据权利要求8所述的甲烷遥测系统，其特征
10.根据权利要求4所述的甲烷遥测系统，其特征在于，还包括：准直镜，其设于所述第一激光器至所述双色镜之间的光路上。
...【技术特征摘要】
1.一种甲烷遥测系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的甲烷遥测系统，其特征在于，所述第一激光器为dfb激光器。
3.根据权利要求1所述的甲烷遥测系统，其特征在于，还包括：上位机，其用于控制所述第一激光器参数。
4.根据权利要求1所述的甲烷遥测系统，其特征在于，所述光路组件为双色镜；
5.根据权利要求4所述的甲烷遥测系统，其特征在于，通过反射镜将经过所述双色镜合束后的红外波段光和可见光反射向被测气体，并穿过被测气体后射向一设于被测气体后端光路上的表面，该表面将部分合束光再次反射穿过被测气体，并射向反射式望远系统。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王嘉宁，林冠宇，谢智韬，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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