一种基于光纤Bragg光栅的催化燃烧式气体浓度计及其使用方法技术

技术编号:9750605 阅读:94 留言:0更新日期:2014-03-09 03:27
本发明专利技术涉及一种基于光纤Bragg光栅的催化燃烧式气体浓度计及其使用方法,属于光电子测量技术领域。本发明专利技术包括测温装置、气体燃烧装置和隔爆装置;所述测温装置包括光纤Bragg光栅、圆柱形导热壁、光纤引出线,其中光纤Bragg光栅通过保护套管封装成为光纤测温触头,光纤测温触头粘贴在圆柱形导热壁已固定半径处开好的内孔中;所述气体燃烧装置包括催化剂层、加热电阻镀膜层、加热源引线、电极,其中催化剂层敷在加热电阻镀膜层的外表面,加热电阻镀膜层位于导热壁外表面;所述隔爆装置包括隔爆罩、底座,其中隔爆罩将嵌入在底座上的测温装置与气体燃烧装置罩起来。本发明专利技术实现了对可燃气体环境中特定气体的浓度检测,同时抗干扰能力强。

【技术实现步骤摘要】
—种基于光纤Bragg光栅的催化燃烧式气体浓度计及其使用方法
本专利技术涉及,属于光电子测量

技术介绍
在易燃易爆气体环境中,气体检测传感器占据着重要地位,可燃气体浓度的超标对工作人员的人身安全和安全生产产生严重影响。长期研究表明,气体浓度传感器的实时监测在很大程度上决定了安全生产的运行可靠性。气体传感器不能及时的反应环境中可燃气体的浓度或者损坏都会使得安全的不到保障,由于可燃气体浓度超标而引发的恶性事故在国内外都屡有发生。对可燃气体的检测一般使用催化燃烧式传感器,它可以看成是一个小型化的热量计,它的检测原理在几十年内没有大的变化。催化燃烧式传感器属于高温传感器,是利用催化燃烧产生的热效应原理。它的内部结构是检测元件和补偿元件配对组成测量电桥,如果可燃气体存在时,可燃气体在检测元件载体表面和催化剂的共同作用下发生无焰燃烧,载体温度就相应升高,从而通过它内部的钼电阻阻值也会发生相应改变,而补偿元件温度不变,则电桥就失去了平衡,由电路测出电阻的变化,并输出一个与可燃气体浓度成正比的电压信号。所以,只要能测量检测元件阻值大小,就可以计算出待测气体的浓度。在整个测量过程中,催化剂是不被消耗的,即使在待测气体浓度远远低于LEL时,也会在这个电桥上发生催化燃烧反应。但是该方法中使用的均为电信号,易受电磁干扰的影响。
技术实现思路
本专利技术提供了,以用于解决高温引燃环境中可燃气体存在安全隐患的问题及易受电磁干扰的影响的问题。本专利技术的技术方案是:一种基于光纤Bragg光栅的催化燃烧式气体浓度计,包括测温装置、气体燃烧装置和隔爆装置;所述测温装置包括光纤Bragg光栅1、圆柱形导热壁7、光纤引出线9,其中光纤Bragg光栅I通过保护套管封装成为光纤测温触头,光纤测温触头粘贴在圆柱形导热壁7已固定半径处开好的内孔中,光纤引出线9通过位于隔爆装置底座6上的引出孔引出;所述气体燃烧装置包括催化剂层3、加热电阻镀膜层4、加热源引线5、电极8,其中催化剂层3敷在加热电阻镀膜层4的外表面,加热电阻镀膜层4位于圆柱形导热壁7外表面,从电极8引出的加热源引线5与外部电源连接;所述隔爆装置包括隔爆罩2、底座6,其中隔爆罩2将嵌入在底座6上的测温装置与气体燃烧装置罩起来。所述圆柱形导热壁7与光纤引出线9的交接处通过环氧树脂进行密封。—种基于光纤Bragg光栅的催化燃烧式气体浓度计的使用方法,所述方法的具体步骤如下:A、将催化燃烧式气体浓度计置于带有可燃气体的环境中且将加热电阻镀膜层通入一定的电流使加热电阻镀膜层达到气体的引燃温度,气体通过隔爆罩遇到加热电阻镀膜层上的催化剂层时进行无焰燃烧; B、通过光纤Bragg光栅解调仪分析得到测温光纤Bragg光栅的中心波长的偏移量 ; C、根据光纤Bragg光栅的波长偏移量AJs与气体环境中待测可燃气体百分含量C的关系式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光纤Bragg光栅的催化燃烧式气体浓度计,其特征在于:包括测温装置、气体燃烧装置和隔爆装置;所述测温装置包括光纤Bragg光栅(1)、圆柱形导热壁(7)、光纤引出线(9),其中光纤Bragg光栅(1)通过保护套管封装成为光纤测温触头,光纤测温触头粘贴在圆柱形导热壁(7)已固定半径处开好的内孔中,光纤引出线(9)通过位于隔爆装置底座(6)上的引出孔引出;所述气体燃烧装置包括催化剂层(3)、加热电阻镀膜层(4)、加热源引线(5)、电极(8),其中催化剂层(3)敷在加热电阻镀膜层(4)的外表面,加热电阻镀膜层(4)位于圆柱形导热壁(7)外表面,从电极(8)引出的加热源引线(5)与外部电源连接;所述隔爆装置包括隔爆罩(2)、底座(6),其中隔爆罩(2)将嵌入在底座(6)上的测温装置与气体燃烧装置罩起来。

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤Bragg光栅的催化燃烧式气体浓度计,其特征在于:包括测温装置、气体燃烧装置和隔爆装置;所述测温装置包括光纤Bragg光栅(I )、圆柱形导热壁(7)、光纤引出线(9),其中光纤Bragg光栅(I)通过保护套管封装成为光纤测温触头,光纤测温触头粘贴在圆柱形导热壁(7)已固定半径处开好的内孔中,光纤引出线(9)通过位于隔爆装置底座(6)上的引出孔引出;所述气体燃烧装置包括催化剂层(3)、加热电阻镀膜层(4)、加热源引线(5)、电极(8),其中催化剂层(3)敷在加热电阻镀膜层(4)的外表面,加热电阻镀膜层(4)位于圆柱形导热壁(7)外表面,从电极(8)引出的加热源引线(5)与外部电源连接;所述隔爆装置包括隔爆罩(2)、底座(6),其中隔爆罩(2...

【专利技术属性】
技术研发人员:李川杨彤瑶李英娜谢涛赵振刚
申请(专利权)人:昆明理工大学
类型:发明
国别省市:

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