CN105388125A - 一氧化碳浓度的光学检测*** - Google Patents

一氧化碳浓度的光学检测*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种一氧化碳浓度的光学检测***，包括：可调谐DFBLD、耦合器、参考气室、检测气室、光电探测器、前置放大器、差分信号器、锁相放大器、信号处理器；可调谐DFBLD连接耦合器，耦合器同时与参考气室、检测气室分别连接，参考气室、检测气室各连接一光电探测器，各光电探测器分别连接一前置放大器，然后接入同一差分信号器，然后经过锁相放大器放大后进入信号处理器。本发明提供的一氧化碳浓度的光学检测***，误差小，提高了***测试精度，具有较宽的检测限。

Description

一氧化碳浓度的光学检测***
技术领域
本发明涉及一种一氧化碳浓度的光学检测***，属于光电信息技术领域。
背景技术
目前常用的一氧化碳浓度的光学检测技术大部分基于气体分析的吸收光谱理论，即利用特定波长的光宇气体分子的吸收作用的原理来检测气体的浓度。由于气体的分子光谱的线宽很窄，谱宽一般为纳米量级，并且与外界噪声相比吸收功率微小，直接通过检测光强的衰弱来测量气体浓度是很困难的。
可调谐半导体激光吸收光谱技术（TDLAS）是利用激光器的波长调谐扫描特性，获得被测气体特征吸收光谱范围内的吸收光谱，从而实现一氧化碳气体的定性或定量分析。该技术的原理是将通过调节电流大小控制的激光波长对准被测气体某一吸收峰。用正弦信号对激光波长进行调制．调制后的激光通过被测气体．由于气体的吸收效应．波长调制转换为强度调制．当激光中心波长对准气体吸收峰的中心处．输出光包含有调制频率的二次谐波信号．此时信号幅度正比于气体的浓度。通过提取吸收信号的二次谐波．可实现气体浓度的测量。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种一氧化碳浓度的光学检测***。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一氧化碳浓度的光学检测***，包括：可调谐DFBLD（分布反馈激光二极管）、耦合器、参考气室、检测气室、光电探测器、前置放大器、差分信号器、锁相放大器、信号处理器；可调谐DFBLD连接耦合器，耦合器同时与参考气室、检测气室分别连接，参考气室、检测气室各连接一光电探测器，各光电探测器分别连接一前置放大器，然后接入同一差分信号器，然后经过锁相放大器放大后进入信号处理器。
所述的一氧化碳浓度的光学检测***，其特征在于：所述信号处理器包括光电转换电路和电平转换电路。
所述的一氧化碳浓度的光学检测***，其特征在于：所述耦合器为光电耦合器。
所述的一氧化碳浓度的光学检测***，其特征在于：所述光探测器采用PIN光电二极管。
所述的一氧化碳浓度的光学检测***，其特征在于：所述光探测器采用雪崩式APD光电二极管。
有益效果：本发明提供的一氧化碳浓度的光学检测***，采用TDLAS对浓度范围为1-9%的CO进行测量，利用二次谐波方法的测量结果与标定值的误差小于3%，测量CO浓度的分辨率可达到0.0001%，提高了***测试精度，具有较宽的检测限。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，一氧化碳浓度的光学检测***，包括：可调谐DFBLD（分布反馈激光二极管）、耦合器、参考气室、检测气室、光电探测器、前置放大器、差分信号器、锁相放大器、信号处理器；可调谐DFBLD连接耦合器，耦合器同时与参考气室、检测气室分别连接，参考气室、检测气室各连接一光电探测器，各光电探测器分别连接一前置放大器，然后接入同一差分信号器，然后经过锁相放大器放大后进入信号处理器。
所述的一氧化碳浓度的光学检测***，其特征在于：所述信号处理器包括光电转换电路和电平转换电路。
所述的一氧化碳浓度的光学检测***，其特征在于：所述耦合器为光电耦合器。
所述的一氧化碳浓度的光学检测***，其特征在于：所述光探测器采用PIN光电二极管。
所述的一氧化碳浓度的光学检测***，其特征在于：所述光探测器采用雪崩式APD光电二极管。
本发明提供的一氧化碳浓度的光学检测***，采用TDLAS对浓度范围为1-9%的CO进行测量，利用二次谐波方法的测量结果与标定值的误差小于3%，测量CO浓度的分辨率可达到0.0001%，提高了***测试精度，具有较宽的检测限。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一氧化碳浓度的光学检测***，包括：可调谐DFBLD、耦合器、参考气室、检测气室、光电探测器、前置放大器、差分信号器、锁相放大器、信号处理器；可调谐DFBLD连接耦合器，耦合器同时与参考气室、检测气室分别连接，参考气室、检测气室各连接一光电探测器，各光电探测器分别连接一前置放大器，然后接入同一差分信号器，然后经过锁相放大器放大后进入信号处理器。
2.根据权利要求1所述的一氧化碳浓度的光学检测***，其特征在于：所述信号处理器包括光电转换电路和电平转换电路。
3.根据权利要求1所述的一氧化碳浓度的光学检测***，其特征在于：所述耦合器为光电耦合器。
4.根据权利要求1所述的一氧化碳浓度的光学检测***，其特征在于：所述光探测器采用PIN光电二极管。
5.根据权利要求1所述的一氧化碳浓度的光学检测***，其特征在于：所述光探测器采用雪崩式APD光电二极管。
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