[发明专利]光干涉气体检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及本发明涉气体检测技术领域，是一种特别适用于光干涉检测气体浓度数值装置。

背景技术

现有技术中，通常采用人眼主动识别干涉光谱偏移量读取被检测气体浓度数值的光干涉气体(如甲烷或二氧化碳)检测装置，其自动化程度低，检测结果易受人为操作的影响，现有技术中亦有能自动进行浓度检测光干涉气体检测装置，但由于缺乏对光干涉条纹进一步的分析处理，仍具有以下缺点：无法剔除干涉条纹中携带的干扰信息；无法利用检测信号进行更多的有效应用；当气体浓度超过仪器的检测上限或下限时，现有的仪器无法识别报错。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种可自动对光干涉条纹进行分析处理的光干涉气体检测装置。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：光干涉气体检测装置，包括光源、光路和气路，还包括

面阵图像传感器，用于将光干涉条纹转变为电信号；

采集电路，从面阵图像传感器输出的数据中采集光干涉条纹波形数据；

处理模块，对采集电路采集的条纹波形数据进行处理，剔除冗余数据，获得有效数据。

进一步，对于单个采集的数据，所述处理模块将其与基准值进行比较，筛选有效数据。

进一步，对多个采集的数据，所述处理模块使用曲线拟合法检验拟合模型与采集数据之间的拟合程度，筛选有效数据。

进一步，所述处理模块通过对采集数据的处理结果，对光源进行自适应调节，使干涉条纹达到最佳检测效果。

进一步，所述处理模块还通过对采集数据的处理结果进行工况自检。

进一步，所述处理模块通过下式评定工况：

R2=1-Σ(yi-y^i)2Σ(yi-y‾i)2;]]>

式中y_i为采集数据，为采集数据平均值，为由最初保存的标准波形拟合函数计算出的拟合值，R值越大，则表明设备工作状况越好。

进一步，所述处理模块还通过如下步骤检测气体浓度数值是否超限：

根据有效数据拟合出波形函数；判断条纹波形幅度是否在正常范围内，若不是，则失效；若是，则检测干涉条纹是否移出像面，如果干涉条纹移出像面，则说明被测气体浓度超出检测装置的检测范围。

进一步，所述图像采集模块为面阵图像采集模块。

进一步，所述处理模块根据连接振幅最大的两根条纹波形底部的直线的斜率，判断干涉条纹是否移出像面及其移动方向。

本发明的有益效果是：通过对传统光干涉气体检测器进行改进，利用面阵图像传感器读取光干涉条纹信息，实现了光干涉条纹的自动检测，采用数字化采集方法，将面阵图像传感器输出的模拟信号转换为数字信号，再利用处理模块对采集的数字信号进行各类运算处理，剔除干扰信息，满足更多的应用需求，譬如调整光源强度、检查装置自身工作状况、检测被测气体浓度是否超出检测装置测量范围，从而提高了检测装置的抗干扰能力和安全可靠性。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

图1为检测框图；

图2为检测波形右偏移出像面的波形图；

图3为检测波形左偏移出像面的波形图；