一种反射式激光气体遥测仪的制作方法

1.本实用新型涉及一种遥测仪，具体地说，涉及一种反射式激光气体遥测仪。


背景技术：

2.近年来，天然气等危险气体的泄漏爆炸在我国多次发生，灾难造成了巨大的人员伤亡和财产损失，同时带来了不可估测的环境污染。监测危险气体，迅速对气体泄漏采取措施，是保障居民生活安全、工业生产及国家安全的必要手段。
3.目前常规的气体监测仪，无论是电化学式、催化式，还是红外线式均只能实现定点检测。且需要定期更换内芯、校验、存在零点漂移、测量受水气及其他气体干扰。
4.然而气体检测越来越要求快捷、方便、易操作。在实际监测环境中，由于气体输送管道纵横林立，高低错位，若采用传统的定点安装气体监测系统，一来系统较为庞大，通常需要数百个定点检测器才能遍布待测空间；二来线缆工程巨大繁琐，成本较大；另外在特殊位置空间，仪器无法安装，可能会漏检。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种反射式激光气体遥测仪，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本实用新型提供一种反射式激光气体遥测仪，包括光谱分析装置，所述光谱分析装置包括防爆外壳，安装在所述防爆外壳前侧的前盖，所述防爆外壳内侧安装有准直器，所述防爆外壳侧面安装有窗片，所述防爆外壳内侧安装有透镜，所述透镜下侧安装有压圈，所述防爆外壳侧面安装有楔环，所述压圈底部安装有前端板，所述防爆外壳底部安装有底板，所述光谱分析装置内侧安装有光分路器，所述光分路器后侧安装有传感器，所述防爆外壳底部安装有光谱电缆接头，所述传感器侧面安装有电路模块，所述电路模块侧面安装有转接法兰，所述防爆外壳后侧安装有后盖。
7.作为本技术方案的进一步改进，所述光谱电缆接头下侧安装有防爆接线箱。
8.作为本技术方案的进一步改进，所述光谱电缆接头侧面安装有防爆电缆接头。
9.作为本技术方案的进一步改进，所述防爆电缆接头上侧安装有激光控制装置。
10.作为本技术方案的进一步改进，所述光谱分析装置侧面安装有光学反射装置。
11.作为本技术方案的进一步改进，所述光谱分析装置和所述光学反射装置上侧安装有安装支架。
12.作为本技术方案的进一步改进，所述安装支架和所述光谱分析装置以及所述光学反射装置之间分别安装有活动关节。
13.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
14.该反射式激光气体遥测仪中，通过设置的一个光分路器将同一光源的激光进行分路，将使得多路气体测量信号均为一路参考信号，去除本底噪声，提升信噪比，利用气体分子对激光光谱的吸收特性，具有精度高、反应快、抗气体干扰性强及非接触测量等优点。
附图说明
15.图1为实施例1的整体结构示意图；
16.图2为实施例1的光谱分析装置结构剖视图其一；
17.图3为实施例1的光谱分析装置结构剖视图其二；
18.图4为实施例1的工作流程图；
19.图5为实施例2的工作流程图；
20.图6为实施例2的光谱分析装置结构图。
21.图中各个标号意义为：
22.1、防爆电缆接头；2、激光控制装置；3、防爆接线箱；
23.4、光谱分析装置；41、防爆外壳；42、前盖；43、准直器；44、窗片；45、透镜；46、压圈；47、楔环；48、前端板；49、底板；410、光分路器；411、传感器；412、光谱电缆接头；413、转接法兰；414、电路模块；415、后盖；
24.5、活动关节；6、光学反射装置；7、安装支架。
具体实施方式
25.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
27.实施例1
28.请参阅图2所示，本实施例提供一种反射式激光气体遥测仪，包括光谱分析装置4，光谱分析装置4包括防爆外壳41，安装在防爆外壳41前侧的前盖42，防爆外壳41内侧安装有准直器43，防爆外壳41侧面安装有窗片44，防爆外壳41内侧安装有透镜45，透镜45下侧安装有压圈46，防爆外壳41侧面安装有楔环47，压圈46底部安装有前端板48，防爆外壳41底部安装有底板49，光谱分析装置4内侧安装有光分路器410，光分路器410后侧安装有传感器411，传感器411优选采用光电传感器，通过把光强度的变化转换成电信号的变化来实现控制的，光电传感器在一般情况下，有三部分构成，它们分为：发送器、接收器和检测电路，发送器对准目标发射光束，发射的光束一般来源于半导体光源，发光二极管(led)、激光二极管及红外发射二极管，光束不间断地发射，或者改变脉冲宽度，接收器有光电二极管、光电三极管、光电池组成，在接收器的前面，装有光学元件，在其后面是检测电路，它能滤出有效信号和应用该信号。
29.如图1
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图4所示防爆外壳41底部安装有光谱电缆接头412，传感器411侧面安装有电路模块414，电路模块414优选采用型号为frlrd
‑
xc的电路信号处理板，电路模块414侧面安装有转接法兰413，防爆外壳41后侧安装有后盖415，激光控制装置2产生的激光经过多路
光分路器410的分束，分别输入到传感器411中，传感器411内部通过准直器43将激光发射出去，发射出去的激光经过光学反射装置6的反射，回到聚焦的透镜45端面，经过聚焦的透镜45的聚焦，汇集在光分路器410前侧的光电探测器光敏面上，生成光电流，携带有气体浓度信息的光电流输入到电路模块414中，得到具体的气体浓度，电路模块414通过通信将气体浓度上传至控制中心，电路模块414通过判断气体浓度是否超过报警浓度限值，来启动/关闭声光报警模块，光分路器410连接在激光器输出接口上，用于将激光分为多路激光，常用为1分4分束器和1分8分束器，根据测量距离选择不同的光分路器410，通过光谱分析装置4将激光发射给光学反射装置6的反光板上，反射回光学反射装置6中，其中由于气体分子对于不同波长的激光吸收效果的不同，便于电路模块414检测光源，同时通过激光控制装置2控制整个光源，本装置采用24v直流电源分别给激光控制装置2和光谱分析装置4供电。
30.本实施例中，如图1所示，光谱电缆接头412下侧安装有防爆接线箱3，提高了整个装置接线线路的一体性，保护了输电线路的安全性。
31.如图1所示，进一步的，光谱电缆接头412侧面安装有防爆电缆接头1，提高了整个装置输电的稳定性。
32.如图1所示，更进一步的，防爆电缆接头1上侧安装有激光控制装置2，便于控制整个装置的激光发射的波长，能量等，激光控制装置2的驱动电路优选采用中科瀚海出品的frlrd
‑
jq型号激光驱动电路，激光控制装置2的激光器散热件优选采用中科瀚海出品的wr04.00.09型号激光器散热件。
33.如图1所示，具体的，光谱分析装置4侧面安装有光学反射装置6，方便于将发射出的激光反射回光谱分析装置4中，便于分析光谱，光学反射装置6包括反射膜，反射膜优选采用金属膜材料，一般金属都具有较大的消光系数，当光束由空气入射到金属表面时，进入金属内的光振幅迅速衰减，使得进入金属内部的光能相应减少，而反射光能增加，消光系数越大，光振幅衰减越迅速，进入金属内部的光能越少，反射率越高，人们总是选择光系数较大，光学性质较稳定的那些金属作为金属膜材料。
34.如图1所示，值得说明的是，光谱分析装置4和光学反射装置6上侧安装有安装支架7，方便于工作人员将整个装置通过安装支架7安装到需要检测的输送管道的内侧。
35.如图1所示，此外，安装支架7和光谱分析装置4以及光学反射装置6之间分别安装有活动关节5，通过活动关节5的转动，使得整个装置任意转动，提高了整个装置测量气体的准确性。
36.如图1
‑
图3所示，本实施例中的反射式激光气体遥测仪在具体使用时，激光控制装置2产生的激光经过多路光分路器410的分束，分别输入到传感器411中，传感器411内部通过准直器43将激光发射出去，发射出去的激光经过光学反射装置6的反射，回到聚焦的透镜45端面，经过聚焦的透镜45的聚焦，汇集在光分路器410前侧的光电探测器光敏面上，生成光电流，携带有气体浓度信息的光电流输入到电路模块414中，得到具体的气体浓度，将本装置的安装支架7固定安装于待测气体的监测区域内，可实现全光程长上的气体微量泄漏的监测。
37.如图4所示，电路模块414通过通信将气体浓度上传至控制中心，电路模块414通过判断气体浓度是否超过报警浓度限值，来启动/关闭声光报警模块，本装置利用气体分子对激光光谱的吸收特性，具有精度高、反应快、抗气体干扰性强及非接触测量等优点。
38.实施例2
39.请参阅图5所示，本实施例提供一种反射式激光气体遥测仪，激光控制装置2为多个光谱分析装置4提供检测激光，通过光分束器将激光分别供应给光谱分析装置4，当需要对不同位置进行检测，而检测距离不超过100米时，可多出安装，灵活使用，实现气体测量“面”的浓度监控，在光谱分析装置4分析完以后，如果气体浓度超过报警限时，声光报警模块启动，发出报警声与报警光，在工作人员过来检查时，可以通过手报按钮关闭声光报警，同时光谱分析装置4分析的气体成分会通过rs485通讯总线以及总线和以太网接口的转接器，将信息上传给远程控制中心，便于工作人员统一了解气体浓度。
40.如图6所示，光谱分析装置4外接安装有声光报警模块，以及通讯模块，声光报警模块负责发出报警声与报警光，而通讯模块包括有rs485通讯总线以及总线和以太网接口的转接器，将信息上传给远程控制中心。
41.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。