用于改进气体检测设备的方法、装置和系统与流程

用于改进气体检测设备的方法、装置和系统


背景技术：

1.气体检测设备(或气体检测器)是指可检测、测量和/或识别环境中的一种或多种气态物质的装置。例如，气体检测设备可检测区域中气态物质(也称为“目标气态物质”)的浓度水平。气体检测设备可为安全系统的一部分。当由气体检测设备检测到的危险或有害气态物质的浓度水平超过阈值时，安全系统可向安全系统的操作者生成通知(例如，警报)，使得操作者可执行一个或多个补救措施(例如，关闭气态物质源、离开区域等)。


技术实现要素：

2.根据本公开的各种示例，可以提供示例性气体检测设备。
3.在一些示例中，该示例性气体检测设备可包括接收器元件。在一些示例中，该接收器元件可包括样品过滤器部件和/或基准过滤器部件。在一些示例中，样品过滤器部件可相对于基准过滤器部件以第一同轴布置定位。例如，样品过滤器部件可与基准过滤器部件同轴地定位。
4.在一些示例中，样品过滤器部件可包括被构造成使红外光在第一波长范围内的第一部分通过的样品光学过滤器。在一些示例中，基准过滤器部件可包括被构造成使红外光在第二波长范围或第三波长范围中的至少一者内的第二部分通过的基准光学过滤器。
5.在一些示例中，第一波长范围可至少部分地基于与目标气态物质相关联的吸收波长范围。
6.在一些示例中，第一波长范围可与第三波长范围至少部分地重叠。
7.在一些示例中，第一波长范围可介于第二波长范围和第三波长范围之间。
8.在一些示例中，接收器元件还可包括样品检测器部件和/或基准检测器部件。
9.在一些示例中，样品检测器部件可包括样品红外光检测器，该样品红外光检测器被构造成生成与红外光在第一波长范围内的第一部分对应的第一光强度指示。
10.在一些示例中，基准检测器部件可包括基准红外光检测器，该基准红外光检测器被构造成生成与红外光在第二波长范围或第三波长范围中的至少一者内的第二部分对应的第二光强度指示。
11.在一些示例中，样品检测器部件的样品红外光检测器可相对于样品过滤器部件的样品光学过滤器以第二同轴布置定位。例如，样品红外光检测器可与样品光学过滤器同轴地定位。
12.在一些示例中，基准检测器部件的基准红外光检测器可相对于基准过滤器部件的基准光学过滤器以第三同轴布置定位。例如，基准红外光检测器可与基准光学过滤器同轴地定位。
13.在一些示例中，样品过滤器部件的样品光学过滤器可定位在样品检测器部件的样品红外光检测器与基准检测器部件的基准红外光检测器之间。
14.在一些示例中，基准过滤器部件的基准光学过滤器可定位在样品过滤器部件的样品光学过滤器与基准检测器部件的基准红外光检测器之间。
15.在一些示例中，样品过滤器部件的样品光学过滤器、样品检测器部件的样品红外光检测器、基准过滤器部件的基准光学过滤器和基准检测器部件的基准红外光检测器可相对于彼此以第四同轴布置定位。例如，样品光学过滤器、样品红外光检测器、基准光学过滤器和基准红外光检测器可彼此同轴地定位。
16.在一些示例中，气体检测设备还可包括发射器元件。在一些示例中，发射器元件可包括被构造成以第一光方向在第一光学路径上生成红外光的红外光源部件。在一些示例中，接收器元件可以第一光方向定位在第一光学路径上。
17.在一些示例中，接收器元件可包括反射镜部件，该反射镜部件以第一光方向定位在第一光学路径上并且被构造成以第二光方向将红外光引导至第二光学路径。
18.在一些示例中，接收器元件可包括样品检测器部件。在一些示例中，样品过滤器部件和样品检测器部件可以第二光方向定位在第二光学路径上。
19.在一些示例中，样品检测器部件可相对于样品过滤器部件以第二同轴布置定位。例如，样品检测器部件可与样品过滤器部件同轴地定位。
20.在一些示例中，样品过滤器部件可被构造成使红外光在第一波长范围内的第一部分通过。在一些示例中，样品检测器部件可被构造成生成与红外光在第一波长范围内的第一部分对应的第一光强度指示。
21.在一些示例中，样品过滤器部件可被构造成以第三光方向将红外光在第一波长范围之外的第二部分引导至第三光学路径。
22.在一些示例中，接收器元件可包括基准检测器部件。在一些示例中，基准过滤器部件和基准检测器部件可以第三光方向定位在第三光学路径上。
23.在一些示例中，基准检测器部件可相对于基准过滤器部件以第二同轴布置定位。例如，基准检测器部件可与基准过滤器部件同轴地定位。
24.在一些示例中，基准过滤器部件可被构造成使红外光在第二波长范围或第三波长范围中的一者内的第三部分通过。在一些示例中，基准检测器部件可被构造成生成与红外光在第二波长范围或第三波长范围中的一者内的第三部分对应的第二光强度指示。
25.上述示例性发明内容以及本公开的其他示例性目的和/或优点以及实现这些目的和/或优点的方式在以下具体实施方式及其附图中进一步解释。
附图说明
26.可结合附图阅读例示性示例的描述。应当理解，为了说明的简单和清晰，除非另有说明，否则图中所示的部件和元件不一定按比例绘制。例如，除非另有说明，否则部件或元件中的一些部件或元件的尺寸可相对于其他元件被夸大。结合本公开的教导的示例相对于文中给出的附图示出和描述，其中：
27.图1a例示了根据本公开的各种示例的示例性开放路径气体检测设备的示例性视图；
28.图1b和图1c例示了根据本公开的各种示例的示例性发射器元件的示例性视图；
29.图1d和图1e例示了根据本公开的各种示例的示例性接收器元件的示例性视图；
30.图2例示了根据本公开的各种示例的示例性接收器元件的至少一些示例性部件的示例性图示；
31.图3例示了根据本公开的各种示例的示例性接收器元件的至少一些示例性部件的示例性图示；
32.图4例示了示出与根据本公开的示例的示例性样品过滤器部件相关联的示例性波长范围的示例性图示；
33.图5例示了根据本公开的示例的示例性样品光学过滤器的示例性前视图；
34.图6例示了根据本公开的示例的示例性样品光学过滤器的示例性侧视图；
35.图7例示了示出与根据本公开的示例的示例性样品光学过滤器相关联的示例性光角的示例性图示；
36.图8例示了根据本公开的各种示例的示例性接收器元件的至少一些示例性部件的示例性图示；
37.图9例示了示出与根据本公开的示例的示例性基准过滤器部件相关联的示例性波长范围的示例性图示；
38.图10例示了示出与根据本公开的示例的示例性样品过滤器部件和示例性基准过滤器部件相关联的示例性波长范围的示例性图示；
39.图11例示了根据本公开的示例的示例性基准光学过滤器的示例性前视图；
40.图12例示了根据本公开的示例的示例性基准光学过滤器的示例性侧视图；
41.图13例示了示出与根据本公开的示例的示例性基准光学过滤器相关联的示例性光角的示例性图示；
42.图14例示了示出与根据本公开的示例的示例性接收器元件相关联的示例性波长范围的示例性图示；
43.图15例示了示出与根据本公开的示例的示例性接收器元件相关联的示例性波长范围的示例性图示；
44.图16例示了示出与根据本公开的示例的示例性接收器元件相关联的示例性波长范围的示例性图示；并且
45.图17例示了示出与根据本公开的示例的示例性接收器元件相关联的示例性波长范围的示例性图示。
具体实施方式
46.在下文中将参考附图更全面地描述本公开的一些示例，附图中示出了本公开的一些示例，但未示出全部示例。实际上，这些公开内容可以许多不同的形式体现，并且不应被解释为限于本文所阐述的示例；相反，提供这些示例是为了使本公开满足适用的法律要求。在全篇内容中，类似的标号指代类似的元件。
47.短语“在一个示例中”、“根据一个示例”、“在一些示例中”等一般意指跟在该短语后的特定特征、结构或特性可包括在本公开的至少一个示例中，并且可包括在本公开的不止一个示例中(重要的是，这类短语不一定是指相同的示例)。
48.如果说明书陈述了部件或特征“可以”、“能够”、“能”、“应当”、“将”、“优选地”、“有可能地”、“通常”、“任选地”、“例如”、“作为示例”、“在一些示例中”、“经常”或“可能”(或其他此类语言)被包括或具有特性，则具体部件或特征不是必须被包括或具有该特性。此类部件或特征可任选地包括在一些示例中，或可排除在外。
49.本文使用的词语“示例”或“示例性”意指“用作示例、实例或说明”。本文描述为“示例性”的任何具体实施不一定被理解为比其他具体实施优选或有利。
50.本公开中的术语“电耦合”、“与
…
通信”、“与
…
电子通信”或“连接”是指通过有线装置和/或无线装置连接的两个或更多个元件或部件，使得信号、电压/电流、数据和/或信息可被传输到这些元件或部件和/或从这些元件或部件接收。
51.本公开的各种示例可提供对气体检测设备的性能的示例性技术改进。气体检测设备的一个示例是作为“开放路径气体检测设备”，其是指可被构造成检测、测量和/或识别区域中和/或沿路径的一种或多种气态物质(“目标气态物质”)的浓度水平的一种类型的气体检测器。在一些示例中，开放路径气体检测设备可基于光谱传感器，诸如非色散红外(ndir)传感器。例如，示例性开放路径气体检测设备可包括至少两个元件：发射器元件和接收器元件。发射器元件可定位在距接收器元件一定距离处，从而在发射器元件和接收器元件之间形成光学路径。
52.发射器元件可被构造成发射红外光(在本文中也称为红外辐射)。红外光可沿发射器元件和接收器元件之间的光学路径行进，并且沿该光学路径的气态物质可吸收红外光中的至少一些。红外光可最终由接收器元件接收和检测。接收器元件可包括至少一个过滤器部件和至少一个检测器部件。在一些示例中，至少一个过滤器部件可过滤所接收的一个或多个波长上的红外光，并且可将红外光引导至至少一个检测器部件。在一些示例中，至少一个检测器部件可检测、测量和/或识别由至少一个过滤器部件过滤的处于一个或多个波长的红外光的强度水平。例如，至少一个检测器部件可包括传感器，该传感器可包括光电二极管有源区域以检测、测量和/或识别红外光的强度水平。除此之外或另选地，可实现其他合适的传感器以检测、测量和/或识别红外光或红外辐射的强度水平。
53.基于由接收器元件检测到的红外光的强度水平，开放路径气体检测设备可计算被沿该光学路径的气态物质吸收的红外光的水平，并且因此在一些示例中，可确定气态物质的浓度水平。本文进一步描述了开放路径气体检测设备、发射器元件和接收器元件的附加细节。
54.现在参见图1a、图1b、图1c、图1d和图1e，例示了示例性开放路径气体检测设备的示例性部件的示例性视图。在图1a所示的示例中，示例性开放路径气体检测设备可包括发射器元件101和接收器元件103。
55.在一些示例中，发射器元件101可被构造成产生、生成、发射和/或触发红外光的产生、生成和/或发射。例如，发射器元件101可包括可产生、生成和/或发射红外光的红外光源部件。示例性红外光源部件可包括但不限于气体放电灯、荧光灯、热灯等。术语“气体放电灯”是指可通过将能量释放(诸如放电)传送通过电离气体来生成光的人造光源类型。例如，发射器元件101的红外光源部件可包括氙弧闪光灯。示例性氙弧闪光灯可通过电离的氙气放电来产生、生成和/或发射光束，并且由氙弧闪光灯产生、生成和/或发射的光可包括红外光。
56.虽然以上描述例示了氙弧闪光灯作为示例性红外光源部件，但应当注意，本公开的范围不限于氙弧闪光灯。除此之外或另选地，本公开的示例可实现用于产生红外光的其他类型的红外光源部件。
57.在一些示例中，红外光可由发射器元件101的红外光源部件以强水平产生。在一些
示例中，红外光源部件可电耦合到电源部件，并且电源部件可向红外光源部件供电以生成用于触发红外光的放电能量。例如，示例性氙弧闪光灯可产生具有4hz脉冲频率的红外光，并且红外光的每个脉冲可具有约一微秒的持续时间。脉冲频率、这些光脉冲的极短持续时间和/或放电脉冲的形状可将由氙弧闪光灯产生的红外光与环境中其他天然和人造的红外光源区分开来。因此，接收器元件103可检测、测量和/或识别由发射器元件101的氙弧闪光灯产生的红外光。
58.虽然以上描述例示了由示例性氙弧闪光灯产生的红外光的示例性脉冲频率和持续时间，但应当注意，本公开的范围并不仅限于这些示例。例如，本公开的示例可包括在高于或低于4hz的脉冲频率下产生的红外光。除此之外或另选地，本公开的示例可包括具有小于或超过一微秒的持续时间的红外光。
59.在一些示例中，由红外光源部件产生的红外光可以是准直的。例如，发射器元件101可包括一个或多个光学部件(诸如光学准直透镜)，以重定向和/或调整由红外光源部件生成的红外光的方向。因此，平行的红外光束可通过红外光源部件和一个或多个光学部件从发射器元件101发射。
60.现在参见图1b和图1c，分别示出了发射器元件101的前视图和侧视图。
61.在图1c所示的示例中，发射器元件101可包括外壳139，该外壳可为发射器元件101的各种部件(例如，上述红外光源部件和一个或多个光学部件)提供壳体。在一些示例中，发射器元件101可包括导管部件123。导管部件123可连接到发射器元件101，该发射器元件可为电线提供保护性壳体，这些电线可将外壳139内的部件(例如，红外光源部件)与外壳139外部的部件(例如，电源部件)连接。
62.在图1b所示的示例中，由红外光源部件生成的红外光可穿过窗透镜部件119。在一些示例中，窗透镜部件119可包括玻璃和/或可允许红外光穿过的其他透明材料。在一些示例中，可加热窗透镜部件119以最小化冷凝、结冰和/或雪积聚。在一些示例中，发射器元件101可包括遮罩部件(例如，如图1c所示的遮罩部件141)，该遮罩部件可保护窗透镜部件119免受雨、雪和/或可能落在窗透镜部件119上的其他颗粒的影响。
63.重新参见图1a，发射器元件101可通过枢轴块105连接到安装支架111。例如，发射器元件101可通过紧固件125(诸如螺栓和螺母)连接到枢轴块105。例如，枢轴块105可通过紧固件127(诸如螺栓和螺母)紧固到安装支架111。在紧固件125和紧固件127被紧固之前，发射器元件101可旋转到期望的角度，使得发射器元件101可与接收器元件103对准。例如，在紧固件125被紧固之前，发射器元件101可围绕水平轴旋转。在紧固件127被拧紧之前，枢轴块105可围绕竖直轴旋转，这继而可使得发射器元件101围绕竖直轴旋转。
64.虽然以上描述例示了发射器元件101与示例性开放路径气体检测设备的各种其他部件之间的示例性结构连接和关系，但应当注意，本公开的范围并不仅限于这些示例性结构连接和关系。除此之外或另选地，发射器元件101可通过其他方法或以其他方式连接和/或紧固到示例性开放路径气体检测设备的其他部件。
65.重新参见图1a，安装支架111可通过一个或多个紧固件(诸如螺钉)紧固到安装板109，并且安装板109可通过一个或多个紧固件(诸如螺钉)紧固到固定结构(例如，壁)。
66.在图1a所示的示例中，接线盒部件121可牢固地紧固到安装板109。接线盒部件121可为开放路径气体检测设备的各种部件(诸如电源部件、包括处理电路(诸如微控制器)的
电路、存储器电路等)提供保护性壳体。在一些示例中，导管部件123可连接到发射器元件101和接线盒部件121，并且接线盒部件121内的一个或多个部件可通过设置在导管部件123内的电线连接到发射器元件101内的部件，如上所述。
67.在一些示例中，接收器元件103可被构造成检测、测量和/或识别红外光的强度水平。由发射器元件101生成的红外光可行进穿过发射器元件101与接收器元件103之间的光学路径(例如，如图1a所示的光学路径d)。在一些示例中，光学路径d的距离(例如，接收器元件的窗透镜部件129与发射器元件101的窗透镜部件119之间的距离)可介于5米至350米之间。在一些示例中，光学路径d的距离可具有其他值。
68.现在参见图1d和图1e，分别示出了接收器元件103的侧视图和前视图。
69.如上所述，沿光学路径d的气态物质可吸收由发射器元件101发射的红外光中的至少一些。红外光可行进穿过接收器元件103的窗透镜部件129，并且接收器元件103可包括至少一个检测器部件以检测、测量和/或识别沿光学路径d的气态物质对红外光的吸收水平。基于该吸收水平，开放路径气体检测设备可检测、测量和/或识别气态物质的浓度水平。
70.在一些示例中，接收器元件103可包括样品检测器部件和/或基准检测器部件。在一些示例中，接收器元件103可包括可将红外光分成两个或更多个部分的光学部件(例如但不限于分束器部件、选择性过滤器部件(例如，选择性带通过滤器))。
71.在一些示例中，红外光的至少一部分可行进穿过样品过滤器部件并到达样品检测器部件。如上所述，待检测的气态物质(“目标气态物质”)可吸收红外光中的至少一些，并且样品过滤器部件可过滤处于目标气态物质可吸收红外光的波长和/或波长范围的红外光。因此，样品检测器部件可检测处于目标气态物质可吸收红外光的此类波长和/或波长范围的红外光的强度水平。
72.在一些示例中，红外光的至少一部分可行进穿过基准过滤器部件并到达基准检测器部件。基准过滤器部件可过滤处于目标气态物质可能不吸收或可能不太可能吸收红外光的波长和/或波长范围的红外光。因此，基准检测器部件可检测处于目标气态物质可能不吸收或可能不太可能吸收红外光的此类波长和/或波长范围的红外光的强度水平。
73.在一些示例中，通过计算由样品检测器部件检测到的红外光的强度水平与由基准检测器部件检测到的红外光的强度水平之间的差值或比率值，示例性开放路径气体检测设备可确定沿光学路径d的目标气态物质的浓度水平。
74.在图1d和图1e所示的示例中，接收器元件103可包括外壳131，该外壳可为接收器元件103的各种部件(例如，上述样品检测器部件、样品过滤器部件、基准检测器部件和基准过滤器部件)提供壳体。
75.在一些示例中，接收器元件103可包括导管部件133。导管部件133可连接到接收器元件103，该接收器元件可为电线提供保护性壳体，这些电线可将外壳131内的部件(例如，样品检测器部件、基准检测器部件)与外壳131外部的部件连接。例如，样品检测器部件和基准检测器部件可连接到各种电子部件，以放大、调节和/或处理由样品检测器部件和基准检测器部件接收的信号。例如，样品检测器部件和/或基准检测器部件可连接到可被配置为执行信号处理计算的数字信号处理器(dsp)。
76.除此之外或另选地，微处理器可被实现为控制开放路径气体检测设备的总体功能。例如，微处理器可电耦合到发射器元件101和/或接收器元件103，并且可执行最终计算
以确定目标气态物质的浓度水平的读数，并且可输出开放路径气体检测设备的状态。
77.重新参见图1d和图1e，红外光可行进穿过接收器元件103的窗透镜部件129。在一些示例中，可加热窗透镜部件129以最小化冷凝、结冰和/或雪积聚。在一些示例中，施加到窗透镜部件129的加热水平可由微控制器控制，并且可根据窗透镜部件129的温度从零到最大值进行调节。在一些示例中，接收器元件103可包括能够保护窗透镜部件129的遮罩部件(例如，如图1d所示的遮罩部件143)。
78.重新参见图1a，接收器元件103可通过枢轴块107连接到安装支架115。例如，接收器元件103可通过紧固件135(诸如螺栓和螺母)连接到枢轴块107。例如，枢轴块107可通过紧固件137(诸如螺栓和螺母)紧固到安装支架115。在紧固件135和紧固件137被紧固之前，接收器元件103可旋转到期望的角度，使得接收器元件103可与发射器元件101对准。例如，在紧固件135被紧固之前，接收器元件103可围绕水平轴旋转。在紧固件137被拧紧之前，枢轴块107可围绕竖直轴旋转，这继而可使得接收器元件103围绕竖直轴旋转。
79.虽然以上描述例示了接收器元件103与示例性开放路径气体检测设备的各种其他部件之间的示例性结构连接和关系，但应当注意，本公开的范围并不仅限于这些示例性结构连接和关系。除此之外或另选地，接收器元件103可通过其他方法或以其他方式连接和/或紧固到示例性开放路径气体检测设备的其他部件。
80.重新参见图1a，安装支架115可通过一个或多个紧固件(诸如螺钉)紧固到安装板113，并且安装板113可通过一个或多个紧固件(诸如螺钉)紧固到固定结构(例如，壁)。
81.在图1a所示的示例中，接线盒部件117可牢固地紧固到安装板113。接线盒部件117可为开放路径气体检测设备的各种部件(诸如上述电子部件)提供保护性壳体。在一些示例中，导管部件133可连接到接收器元件103和接线盒部件117，并且接线盒部件117内的一个或多个部件可通过设置在导管部件133内的电线连接到接收器元件103内的部件，如上所述。
82.虽然以上描述和图1a至图1e例示了示例性开放路径气体检测设备的各种示例性部件，但应当注意，本公开的范围并不仅限于这些示例性部件。在一些示例中，示例性开放路径气体检测设备可包括少于或多于如图1a至图1e所例示的这些示例性部件的部件。除此之外或另选地，示例性开放路径气体检测设备可包括其他部件，包括但不限于瞄准器、取景器等。
83.如上所述，开放路径气体检测设备的示例接收器元件可利用两个或更多个波长和/或波长范围。例如，一个波长/波长范围(也称为样品波长或样品波长范围)内的红外光可主要被目标气态物质吸收。另一个波长/波长范围(也称为基准波长或基准波长范围)内的红外光可在很大程度上不受目标气态物质的影响。通过这些波长和/或波长范围检测到的红外光的强度水平之间的差值或比率可以是沿光学路径的目标气态物质的浓度水平的函数。
84.气体检测设备的许多应用可能要求对烃类气态物质(例如，甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等)的归一化或统一响应。在没有对不同烃类气态物质的归一化或统一响应的情况下，在一些示例中，客户要求确定他们希望针对哪种气态物质校准气体检测设备，这可导致气体检测设备的规格、来源和维护变得显著复杂。另外，在许多应用中，存在多种烃类气态物质，并且因此，在特定气体检测设备专门针对检测特定气态物质进行了校准的情况下，该特定气
体检测设备对除该特定气态物质之外的混合气态物质的响应可能读取不足或读取过度。
85.在一些示例中，对烃类气态物质的归一化响应可取决于接收器元件的设计，以在穿过样品过滤器部件和/或基准过滤器部件的红外光的波长和/或波长范围与不同烃类气态物质在目标浓度水平下的吸收波长和/或波长范围之间产生类似的比率值。
86.除此之外或另选地，气体检测设备对目标气态物质的敏感性可能需要高于气体检测设备对非目标气态物质的其他物质(例如，水、雾、薄雾)的敏感性。例如，气体检测设备可能需要增加吞吐量以在浓雾条件下保持气体检测设备的性能。因此，穿过样品过滤器部件的红外光的波长和/或波长范围与目标气态物质对红外光的吸收波长和/或波长范围之间的重叠可能需要尽可能大，而可穿过基准过滤器部件的红外光的波长和/或波长范围和目标气态物质对红外光的吸收波长和/或波长范围可能需要尽可能小。
87.在一些示例中，为了增加吞吐量，样品过滤器部件和/或基准过滤器部件可能需要在大入射角上运行，这可能导致对过滤器参数(诸如峰值透射振幅和半极大处全宽度(fwhm)带宽)的控制的过度需要。在一些示例中，为了使对水、雾和薄雾的敏感性最小化，可穿过样品过滤器部件和/或基准过滤器部件的红外光的波长和/或波长范围可能需要与水和水蒸气对红外光的吸收波长和/或波长范围重叠很小或不重叠。
88.根据本公开的各种示例，示例性接收器元件可例如在提供对烃类气态物质的归一化响应的同时最大化吞吐量，如上所述。例如，本公开的示例可利用同轴布置的样品过滤器部件和/或基准过滤器部件的透射特性和反射特性两者，以使得能够选择红外光的波长或波长范围。
89.现在参见图2，示出了例示示例性开放路径气体检测设备的示例性接收器元件200的各种部件的示例性图示。
90.如上所述，示例性接收器元件200可包括用于检测、测量和/或识别由接收器元件200接收的红外光的强度水平的各种部件。例如，接收器元件200可接收由示例性开放路径气体检测设备的示例性发射器元件生成的红外光，并且红外光可行进穿过光学路径和接收器元件200的窗透镜部件202。红外光可由反射镜部件204重定向。在一些示例中，接收器元件200可包括样品检测器部件208和/或基准检测器部件212。
91.在一些示例中，红外光的至少一部分可行进穿过样品过滤器部件206并到达样品检测器部件208。如上所述，目标气态物质可吸收红外光，并且样品过滤器部件206可过滤处于目标气态物质可吸收红外光的波长和/或波长范围的红外光。因此，样品检测器部件208可检测处于目标气态物质可吸收红外光的此类波长和/或波长范围的红外光的强度水平，并且可生成指示此类强度水平的光强度指示。
92.在一些示例中，红外光的至少一部分可行进穿过基准过滤器部件210并到达基准检测器部件212。基准过滤器部件210可过滤处于目标气态物质可能不吸收或可能不太可能吸收红外光的波长和/或波长范围的红外光。因此，基准检测器部件212可检测处于目标气态物质可能不吸收或可能不太可能吸收红外光的此类波长和/或波长范围的红外光的强度水平，并且可生成指示此类强度水平的光强度指示。
93.在一些示例中，通过计算由样品检测器部件208检测到的红外光的强度水平与由基准检测器部件212检测到的红外光的强度水平之间的差值或比率值，示例性开放路径气体检测设备可确定沿光学路径的目标气态物质的浓度水平。在一些示例中，示例性接收器
元件200可将与目标气态物质的浓度水平相关联的数据和/或信号传输到连接的控制系统(例如传输到处理电路诸如微控制器)。在一些示例中，示例性接收器元件200可实现功能，在一些示例中，该功能用于开放路径气体检测设备的安装、调试和维护。
94.在一些示例中，样品过滤器部件206、样品检测器部件208、基准过滤器部件210和基准检测器部件212可设置在接收器元件200内。例如，样品过滤器部件206、样品检测器部件208、基准过滤器部件210和基准检测器部件212中的每一者可通过一个或多个支撑梁和/或其他支撑结构相对于接收器元件200的内表面牢固地定位。
95.在一些示例中，样品过滤器部件206可定位在样品检测器部件208与基准检测器部件212之间。例如，样品过滤器部件206可包括样品光学过滤器(在本文中也称为“样品光学透镜”)；样品检测器部件208可包括样品红外光检测器；并且基准检测器部件212可包括基准红外光检测器(其细节在本文中有述)。在此类示例中，样品过滤器部件206的样品光学过滤器可定位在样品检测器部件208的样品红外光检测器与基准检测器部件212的基准红外光检测器之间。
96.在一些示例中，基准过滤器部件210可定位在样品过滤器部件206与基准检测器部件212之间。例如，基准过滤器部件210的基准光学过滤器(在本文中也称为“基准光学透镜”)可定位在样品过滤器部件206的样品光学过滤器与基准检测器部件212的基准红外光检测器之间。
97.在一些示例中，样品过滤器部件206可相对于基准过滤器部件210以同轴布置定位。在一些示例中，样品过滤器部件206可与基准过滤器部件210同轴地定位。例如，光轴x可穿过样品过滤器部件206的中心和基准过滤器部件210的中心。
98.在一些示例中，样品过滤器部件206、样品检测器部件208、基准过滤器部件210和基准检测器部件212可彼此以同轴布置定位或同轴地定位。例如，光轴x可穿过样品过滤器部件206的中心、样品检测器部件208的中心、基准过滤器部件210的中心和基准检测器部件212的中心。在一些示例中，样品过滤器部件206的样品光学过滤器、样品检测器部件208的样品红外光检测器、基准过滤器部件210的基准光学过滤器和基准检测器部件212的基准红外光检测器相对于彼此以第四同轴布置定位或彼此同轴地定位。
99.虽然以上描述例示了接收器元件200的一些示例性部件，但应当注意，本公开的范围并不仅限于这些示例性部件。例如，示例性接收器元件可除此之外或另选地包括其他部件，并且/或者接收器元件的各种部件可以不同于图2所示的那些进行定位。
100.现在参见图3，示出了根据本公开的各种示例的示例性接收器元件300的至少一些示例性部件的示例性图示。
101.在一些示例中，接收器元件300可接收和/或检测红外光。在一些示例中，红外光可由发射器元件生成。例如，发射器元件可包括被构造成生成红外光的红外光源部件。红外光可从发射器元件发射，并且可沿发射器元件与接收器元件300之间的光学路径行进。
102.在图3所示的示例中，红外光可以第一光方向在第一光学路径303上行进。在此类示例中，接收器元件300可以第一光方向定位在第一光学路径303上，使得红外光可被接收器元件300接收。
103.在一些示例中，接收器元件300可包括窗透镜部件301。在一些示例中，红外光可穿过窗透镜部件301。在一些示例中，窗透镜部件301可包括透明材料，诸如但不限于玻璃。
104.在一些示例中，接收器元件300可包括反射镜部件305。在一些示例中，反射镜部件305可包括能够反射和/或重定向光的反射表面。例如，反射镜部件305可包括涂覆有薄层金属(诸如但不限于银或铝)的玻璃片。
105.在一些示例中，反射镜部件305可以第一光方向定位在第一光学路径303上。在一些示例中，反射镜部件305可被构造成以第二光方向将红外光引导至第二光学路径307。
106.在一些示例中，接收器元件300可包括样品过滤器部件309。样品过滤器部件309可包括被构造成使红外光在第一波长范围内的第一部分通过的样品光学过滤器。例如，样品光学过滤器可包含诸如二氧化硅、蓝宝石等材料。除此之外或另选地，可将一层或多层化学涂层施加在样品光学过滤器的一个或多个表面上，使得样品光学过滤器可提供期望的透射特性。
107.在一些示例中，接收器元件300可包括样品检测器部件311。在一些示例中，样品检测器部件311可包括样品红外光检测器。例如，样品红外光检测器的表面可包括光电二极管有源区域，该光电二极管有源区域可被构造成检测、测量和/或识别红外光的强度水平。在一些示例中，光电二极管有源区域可包含砷化镓(ingaas)。除此之外或另选地，样品检测器部件311可包括其他合适的红外检测设备。
108.在一些示例中，样品过滤器部件309和样品检测器部件311可定位在第二光学路径307上和/或以第二光方向定位。例如，如图3所示，(从反射镜部件305反射的)红外光可以第二光方向在第二光学路径307上行进穿过样品过滤器部件309的样品光学过滤器，并且可由样品检测器部件311的样品红外光检测器接收。
109.在图3所示的示例中，样品检测器部件311可相对于样品过滤器部件309以同轴布置定位或与其同轴地定位。例如，样品检测器部件311的样品红外光检测器可相对于样品过滤器部件309的样品光学过滤器以同轴布置定位或与其同轴地定位，使得光轴x可穿过样品红外光检测器的中心和样品光学过滤器的中心。在一些示例中，样品光学过滤器的表面可与光轴x垂直布置。在一些示例中，样品红外光检测器的表面(例如，包括光电二极管有源区域的表面)可与光轴x垂直布置。
110.如所述，样品过滤器部件309被构造成使红外光在第一波长范围内的第一部分通过。因此，样品检测器部件311可被构造成生成与已穿过样品过滤器部件309的红外光在第一波长范围内的第一部分对应的第一光强度指示。
111.在一些示例中，反射镜部件305、样品过滤器部件309和样品检测器部件311可设置在接收器元件300内。例如，反射镜部件305、样品过滤器部件309和样品检测器部件311中的每一者可通过一个或多个支撑梁和/或其他支撑结构相对于接收器元件300的内表面牢固地定位。
112.现在参见图4，例示了示出与根据本公开的示例的示例性样品过滤器部件相关联的示例性波长范围的示例性图示。例如，示例性图示可能例示了由示例性样品检测器部件基于已穿过示例性样品过滤器部件的红外光检测到的与不同波长相关联的示例性强度水平。换句话讲，图4示出了示例性样品过滤器部件的示例性透射特性。
113.如所述，样品过滤器部件可包括被构造成使红外光在第一波长范围内的第一部分通过的样品光学过滤器。在图4所示的示例中，第一波长范围可以峰402为中心。在一些示例中，对应于峰402的中心波长可介于2300纳米和2350纳米之间(例如，2315纳米)。在一些示
例中，与中心波长相关联的波长范围可具有介于40纳米和80纳米之间(例如，60纳米)的半极大处全宽度(fwhm)值。在一些示例中，示例性样品过滤器部件的峰透射范围可介于70％和90％之间(例如，80％)。
114.如上所述，样品过滤器部件可过滤处于目标气态物质可吸收红外光的波长和/或波长范围的红外光。因此，第一波长范围可至少部分地基于与用于气体检测设备的一种或多种目标气态物质相关联的吸收波长范围。例如，中心波长和fwhm值可基于与烃类气态物质相关联的吸收光谱来确定。例如，中心波长可对应于烃类气态物质中一者的峰吸收波长，并且fwhm值可被确定为使得第一波长范围可覆盖一种或多种烃类气态物质的峰吸收波长。
115.虽然以上描述提供了与波长范围和样品过滤器部件相关联的一些示例值以及用于确定此类示例值的方法，但应当注意，本公开的范围不限于这些示例值和示例性方法。在一些示例中，波长范围和/或样品过滤器部件可与其他值相关联和/或通过其他方法确定。
116.现在参见图5和图6，分别例示了示例性样品过滤器部件的示例性样品光学过滤器的示例性前视图和示例性侧视图。
117.在图5和图6所示的示例中，示例性样品光学过滤器可呈类似于六边形形状的形状。例如，样品光学过滤器可具有介于10毫米和30毫米(例如，20毫米)之间的边到边值l。除此之外或另选地，样品光学过滤器可具有介于0.5毫米和1.5毫米之间(例如，1毫米)的厚度值t。
118.虽然图5和图6示出了示例性样品光学过滤器的示例性形状，但应当注意，本公开的范围不限于图5和图6所示的示例性形状。在一些示例中，示例性样品光学过滤器可呈其他形状，诸如但不限于三角形形状、矩形形状、圆形形状。
119.虽然图5和图6示出了示例性样品光学过滤器的示例性测量，但应当注意，本公开的范围不限于图5和图6中示出的这些示例性测量。在一些示例中，示例性样品光学过滤器可具有可能不同于图5和图6所示的测量的一个或多个测量。
120.现在参见图7，例示了示出与根据本公开的示例的示例性样品光学过滤器相关联的示例性光角的示例性图示。
121.如上所述，示例性样品光学过滤器可从例如示例性接收器元件的反射镜部件接收红外光，该示例性接收器元件可将红外光从红外光源部件引导至光学路径。图7的照明光锥可示出红外光可在何处行进。
122.在图7所示的示例中，照明光锥可包括能够沿光轴彼此成镜像的两个锥部分。在一些示例中，每个锥部分的中心轴与光轴之间的角度c(也称为“入射角”)可介于16.75度和20.75度之间(例如，18.75度)。在一些示例中，可呈现每个锥部分的中心轴与每个锥部分的外边缘之间的角度的角度a和角度b可介于4.25度和8.25度之间(例如，6.25度)。
123.虽然图7示出了示例性样品光学过滤器的示例性光角，但应当注意，本公开的范围不限于图7中所示的这些示例性光角。在一些示例中，示例性样品光学过滤器可具有可能不同于图7所示的光角的一个或多个光角。
124.现在参见图8，示出了根据本公开的各种示例的示例性接收器元件800的至少一些示例性部件的示例性图示。
125.类似于上文结合至少图2和图3所述的那些，接收器元件800可接收和/或检测红外光。在一些示例中，红外光可由发射器元件生成。例如，发射器元件可包括被构造成生成红
外光的红外光源部件。红外光可从发射器元件发射，并且可沿发射器元件与接收器元件800之间的光学路径行进。
126.在图8所示的示例中，红外光可以第一光方向在第一光学路径804上行进。在此类示例中，接收器元件800可以第一光方向定位在第一光学路径804上，使得红外光可被接收器元件800接收。
127.在一些示例中，接收器元件800可包括窗透镜部件802。在一些示例中，红外光可穿过窗透镜部件802。在一些示例中，窗透镜部件802可包括透明材料，诸如但不限于玻璃。
128.在一些示例中，接收器元件800可包括反射镜部件806。在一些示例中，反射镜部件806可包括能够反射和/或重定向光的反射表面。例如，反射镜部件806可包括涂覆有薄层金属(诸如但不限于银或铝)的玻璃片。
129.在一些示例中，反射镜部件806可以第一光方向定位在第一光学路径804上。在一些示例中，反射镜部件806可被构造成以第二光方向将红外光引导至第二光学路径808。
130.在一些示例中，接收器元件800可包括样品过滤器部件810。样品过滤器部件810可包括被构造成以第三光方向将红外光的第二部分反射或引导至第三光学路径812的样品光学过滤器。
131.如上文至少结合图2和图3所述，样品光学过滤器可被构造成使红外光在第一波长范围内的第一部分穿过样品光学过滤器。因此，从样品光学过滤器反射的红外光的第二部分可包括在第一波长范围之外的波长。
132.类似于上文结合至少图2和图3所述的那些，样品光学过滤器可包含诸如二氧化硅、蓝宝石等材料。除此之外或另选地，可将一层或多层化学涂层施加在样品光学过滤器的一个或多个表面上，使得样品光学过滤器可提供期望的透射特性。
133.重新参见图8，在一些示例中，接收器元件800可包括基准过滤器部件814。基准过滤器部件814可包括被构造成使红外光在第二波长范围或第三波长范围中的一者内的第三部分通过的基准光学过滤器。例如，基准光学过滤器可包含诸如二氧化硅、蓝宝石等材料。除此之外或另选地，可将一层或多层化学涂层施加在基准光学过滤器的一个或多个表面上，使得基准光学过滤器可提供期望的透射和/或反射特性。
134.在一些示例中，接收器元件800可包括基准检测器部件816。在一些示例中，基准检测器部件816可包括基准红外光检测器。例如，基准红外光检测器的表面可包括光电二极管有源区域，该光电二极管有源区域可被构造成检测、测量和/或识别红外光的强度水平。在一些示例中，光电二极管有源区域可包含砷化镓(ingaas)。除此之外或另选地，基准检测器部件816可包括其他合适的红外检测设备。
135.在一些示例中，基准过滤器部件814和基准检测器部件816可在定位在第三光学路径812是和/或以第三光方向定位。例如，如图8所示，(从样品过滤器部件810反射的)红外光可以第三光方向在第三光学路径径812上行进穿过基准过滤器部件814的基准光学过滤器，并且可由基准检测器部件816的基准红外光检测器接收。
136.在图8所示的示例中，基准检测器部件816可相对于基准过滤器部件814以同轴布置定位或与其同轴地定位。例如，基准检测器部件816的基准红外光检测器可相对于基准过滤器部件814的基准光学过滤器以同轴布置定位或与其同轴地定位，使得光轴可穿过基准红外光检测器的中心和基准光学过滤器的中心。在一些示例中，基准光学过滤器的表面可
与光轴垂直布置。在一些示例中，基准红外光检测器的表面(例如，包括光电二极管有源区域的表面)可与光轴垂直布置。
137.在一些示例中，样品过滤器部件810、基准检测器部件816和基准过滤器部件814可相对于彼此以同轴布置定位或彼此同轴地定位，使得光轴可穿过样品过滤器部件810的中心、基准检测器部件816和基准过滤器部件814的中心。
138.在一些示例中，反射镜部件806、样品过滤器部件810、基准检测器部件816和基准过滤器部件814可设置在接收器元件800内。例如，反射镜部件806、样品过滤器部件810、基准检测器部件816和基准过滤器部件814中的每一者可通过一个或多个支撑梁和/或其他支撑结构相对于接收器元件800的内表面牢固地定位。
139.如所述，基准过滤器部件814被构造成使红外光在第二波长范围或第三波长范围中的一者内的第三部分通过。因此，基准检测器部件816可被构造成生成与已穿过基准过滤器部件814的红外光在第二波长范围或第三波长范围中的一者内的第三部分对应的第二光强度指示。
140.现在参见图9和图10，例示了示出与示例性基准过滤器部件相关联的示例性波长范围的示例性图示。例如，示例性图示可能例示了由示例性基准检测器部件基于已穿过示例性基准过滤器部件的红外光检测到的与不同波长相关联的示例性强度水平。
141.具体地讲，图9示出了穿过示例性基准过滤器部件的红外光的示例性波长范围，并且红外光在穿过示例性基准过滤器部件之前不从示例性样品过滤器部件反射。换句话讲，图9示出了示例性基准过滤器部件的示例性透射特性，而对由示例性样品过滤器部件引起的波长范围没有任何影响。
142.如所述，基准过滤器部件可包括被构造成使红外光在第二波长范围或第三波长范围中的一者内的第三部分通过的基准光学过滤器。在图9所示的示例中，第二波长范围可以第一峰901为中心。对应于第一峰901的中心波长可介于2000纳米和2100纳米之间(例如，2065纳米)。在一些示例中，与中心波长相关联的波长范围可具有介于25纳米和45纳米之间(例如，35纳米)的fwhm值。在一些示例中，示例性基准过滤器部件的峰透射范围可介于60％和80％之间(例如，70％)。
143.在图9所示的示例中，第三波长范围可以第二峰903为中心。在一些示例中，对应于第二峰903的中心波长可介于2300纳米和2400纳米之间(例如，2360纳米)。在一些示例中，与中心波长相关联的波长范围可具有介于30纳米和60纳米之间(例如，47纳米)的fwhm值。在一些示例中，示例性基准过滤器部件的峰透射范围可介于60％和80％之间(例如，70％)。
144.如上所述，基准过滤器部件可过滤处于目标气态物质可能不吸收或可能不太可能吸收红外光的波长和/或波长范围的红外光。因此，可确定第一峰901和/或第二峰903的中心波长和fwhm值，使得第二波长范围或第三波长范围可能不或可能不太可能与烃类气态物质相关联的吸收光谱重叠。
145.虽然以上描述提供了与波长范围和基准过滤器部件相关联的一些示例值，但应当注意，本公开的范围不限于这些示例值和示例性方法。在一些示例中，波长范围和/或基准过滤器部件可与其他值相关联。
146.在图9所示的示例中，第一峰901和第二峰903可为对称的或大致对称的。然而，为了满足对期望性能的要求，基准过滤器部件可能必须产生不对称的两个峰。在一些示例中，
第一峰可具有相对高的强度水平(例如，较高的红外光透射率和/或较大的波长带宽)。在一些示例中，与第一峰相比，第二峰可具有相对较低或减小的强度水平(例如，较低的红外光透射率和/或较小的波长带宽)。可能难以设计和制造可产生不对称双峰的基准过滤器部件。例如，可能要求多层涂层和长运行时间来制备此类基准过滤器部件，这可能导致不稳定性、性能变化和低产量。
147.本公开的各种示例可克服这些技术挑战。在图2、图3和图8所示的示例中，本公开的示例可提供具有样品过滤器部件和基准过滤器部件的接收器元件。在一些示例中，样品过滤器部件可相对于基准过滤器部件以第一同轴布置定位或与其同轴地定位。通过此类布置，样品过滤器部件可透射或通过红外光的一部分，并且可将红外光的另一部分反射或重定向至基准过滤器部件。由于红外光的透射，样品过滤器部件可在红外光到达基准过滤器部件之前从红外光中去除一些能量。因此，与第一峰的强度水平相比，穿过基准过滤器部件的红外光在第二峰处可具有较低的强度水平。
148.现在参见图10，示出了穿过示例性基准过滤器部件的红外光的示例性波长范围。具体地讲，红外光在穿过示例性基准过滤器部件之前从示例性样品过滤器部件反射。换句话讲，图10示出了示例性基准过滤器部件的示例性透射特性，其对由示例性样品过滤器部件引起的波长范围有影响。样品过滤器部件与基准过滤器部件之间的示例性布置在上文结合至少图2、图3和图8进行了举例说明和描述。
149.如上所述，样品过滤器部件可被构造成使红外光在第一波长范围内的一部分通过或透射，并且可被构造成反射红外光的在红外光的第一波长范围之外的一部分。在图10所示的示例中，曲线1004可与从示例性样品过滤器部件反射到示例性基准过滤器部件的红外光的波长范围相关联。
150.如上所述，基准过滤器部件可被构造成使红外光在第二波长范围或第三波长范围中的一者内的(从样品过滤器部件反射)的一部分通过或透射。在图10所示的示例中，第二波长范围可以第一峰1002为中心，并且第三波长范围可以第二峰1006为中心。
151.在一些示例中，第一波长范围可介于第二波长范围和第三波长范围之间。例如，以曲线1004的谷为中心的第一波长范围可介于以第一峰1002为中心的第二波长范围和以第二峰1006为中心的第三波长范围之间。
152.在一些示例中，第一波长范围可与第三波长范围至少部分地重叠。例如，以曲线1004的谷为中心的第一波长范围可至少部分地与以第二峰1006为中心的第三波长范围重叠。由于样品过滤器部件的透射特性(如曲线1004所示)，第二峰1006附近的红外光的能量可减小，因此本公开的示例可提供能够产生不对称的两个峰的基准过滤器部件，如图10所示。
153.现在参见图11和图12，分别例示了示例性基准过滤器部件的示例性基准光学过滤器的示例性前视图和示例性侧视图。
154.在图11和图12所示的示例中，示例性基准光学过滤器可呈类似于四边形形状(例如，矩形形状或正方形形状)的形状。在一些示例中，基准光学过滤器可具有介于6毫米和12毫米之间(例如，9毫米)的长度值l。除此之外或另选地，基准光学过滤器可具有介于0.5毫米和1.5毫米之间(例如，1毫米)的厚度值t。
155.虽然图11和图12示出了示例性基准光学过滤器的示例性形状，但应当注意，本公
开的范围不限于图11和图12所示的示例性形状。在一些示例中，示例性基准光学过滤器可呈其他形状，诸如但不限于三角形形状、六边形形状、圆形形状。
156.虽然图11和图12示出了示例性基准光学过滤器的示例性测量，但应当注意，本公开的范围不限于图11和图12中示出的这些示例性测量。在一些示例中，示例性基准光学过滤器可具有可能不同于图11和图12所示的测量的一个或多个测量。
157.现在参见图13，例示了示出与根据本公开的示例的示例性基准光学过滤器相关联的示例性光角的示例性图示。
158.如上所述，示例性基准光学过滤器可从例如样品过滤器部件的样品光学过滤器接收红外光，该样品过滤器部件可将红外光从反射镜部件反射到光学路径。图13的照明光锥可示出红外光可在何处行进。
159.在图13所示的示例中，照明光锥可包括能够沿光轴彼此成镜像的两个锥部分。在一些示例中，每个锥部分的中心轴与光轴之间的角度f(也称为“入射角”)可介于16.75度和20.75度之间(例如，18.75度)。在一些示例中，可呈现每个锥部分的中心轴与每个锥部分的外边缘之间的角度的角度d和角度e可介于4.25度和8.25度之间(例如，6.25度)。
160.虽然图13示出了示例性基准光学过滤器的示例性光角，但应当注意，本公开的范围不限于图13中所示的这些示例性光角。在一些示例中，示例性基准光学过滤器可具有可能不同于图13所示的光角的一个或多个光角。
161.现在参见图14、图15、图16和图17，例示了示出与示例性接收器元件相关联的示例性波长范围的示例性图示。
162.具体地讲，图14示出了与烃类气态物质相关联的吸收波长范围与接收器元件的示例性波长之间的比较。接收器元件可包括样品过滤器部件和基准过滤器部件。对于图14所示的示例，样品过滤器部件可不相对于基准过滤器部件以同轴布置定位或与其同轴地定位，并且可不将红外光反射到基准过滤器部件。
163.如上所述，样品过滤器部件可包括被构造成使红外光在可以峰1404为中心的第一波长范围内的第一部分通过的样品光学过滤器。基准过滤器部件可包括被构造成使红外光在可以峰1402为中心的第二波长范围或可以峰1406为中心的第三波长范围内的第二部分通过的基准光学过滤器。在图14所示的示例中，峰1406可与烃类气态物质相关联的吸收波长范围中的至少一些重叠。因此，烃类气态物质的读数可不归一化。
164.与图14相比，图15示出了与烃类气态物质相关联的吸收波长范围与实现本公开的示例的接收器元件的示例性波长之间的比较。对于图15所示的示例，样品过滤器部件可相对于基准过滤器部件以同轴布置定位或与其同轴地定位，并且可将红外光反射到基准过滤器部件。
165.如上所述，接收器元件的样品过滤器部件可包括被构造成使红外光在可以峰1503为中心的第一波长范围内的第一部分通过的样品光学过滤器。接收器元件的基准过滤器部件可包括被构造成使红外光在可以峰1501为中心的第二波长范围或可以峰1505为中心的第三波长范围内的第二部分通过的基准光学过滤器。将图15与图14进行比较，图15的峰1505小于图14的峰1406。因此，第三波长范围与烃类气态物质相关联的吸收波长范围之间的重叠可减小，并且烃类气态物质的读数可更加归一化。
166.图16示出了与水、雾(和其他非目标物质)相关联的吸收波长范围与接收器元件的
示例性波长之间的比较。接收器元件可包括样品过滤器部件和基准过滤器部件。对于图16所示的示例，样品过滤器部件可不相对于基准过滤器部件以同轴布置定位或与其同轴地定位，并且可不将红外光反射到基准过滤器部件。
167.如上所述，样品过滤器部件可包括被构造成使红外光在可以峰1604为中心的第一波长范围内的第一部分通过的样品光学过滤器。基准过滤器部件可包括被构造成使红外光在可以峰1602为中心的第二波长范围或可以峰1606为中心的第三波长范围内的第二部分通过的基准光学过滤器。在图16所示的示例中，峰1606可与非目标物质相关联的吸收波长范围中的至少一些重叠。因此，接收器元件可提供比所期望的对非目标物质的敏感性更高的敏感性。
168.与图15相比，图16示出了与水、雾(和其他非目标物质)相关联的吸收波长范围与实现本公开的示例的接收器元件的示例性波长之间的比较。对于图17所示的示例，样品过滤器部件可相对于基准过滤器部件以同轴布置定位或与其同轴地定位，并且可将红外光反射到基准过滤器部件。
169.如上所述，接收器元件的样品过滤器部件可包括被构造成使红外光在可以峰1703为中心的第一波长范围内的第一部分通过的样品光学过滤器。接收器元件的基准过滤器部件可包括被构造成使红外光在可以峰1701为中心的第二波长范围或可以峰1705为中心的第三波长范围内的第二部分通过的基准光学过滤器。将图17与图16进行比较，图17的峰1705不与水、雾(和其他非目标物质)相关联的吸收波长范围重叠或具有非常小的重叠。因此，接收器元件对非目标物质的敏感性可减小。
170.应当理解，本公开不限于所公开的特定示例，并且修改和其他示例旨在包括在所附权利要求的范围内。尽管本文采用了特定术语，但是除非另有说明，否则它们仅以一般性和描述性意义使用，而不是出于限制的目的。