[发明专利]气体传感器及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及气体检测，特别涉及气体的光电式气体传感器及检测方法。

背景技术

目前，在主流的激光气体分析仪中，仪表分为发射单元和接收单元，激光器光源安装在发射端，光探测器安装在接收端，发射单元和接收单元需要通过通讯进行同步采样，以保证相位稳定和累加平均，极大地提高信号的信噪比，降低探测下限。现有的信号同步方式为：用电缆将发射单元和接收单元连接起来。

对于上述激光气体分析仪，在实际应用中存在诸多问题：

1、在很多应用场合，铺设同步电缆非常复杂，需要将电缆安装到工业现场的电缆桥架中，通常需要为此架设新的桥架，成本高、工作量大。当分析仪器测量的光程非常长，尤其是远距离开路测量时，电缆线非常长，架设难度就更大。

2、当仪表需要进行正常维护，如调零、标定时，需要将发射单元和接收单元从管道上拆卸下来，此时链接的同步电缆需要从桥架上拆卸下来，非常费时费力。

3、当仪器安装在恶劣的工况时，比如附近有高温的管道或者设备，会烫坏同步电缆。

发明内容

为了解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种低成本、安装工作量小、环境适应力强的气体传感器。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种气体传感器，所述气体传感器包括第一光源、第一探测器及分析模块；所述气体传感器进一步包括：

发射模块，所述发射模块的输入端连接驱动模块，并与所述第一光源处于待测气体的同一侧；

接收模块，所述接收模块接收所述发射模块发出的无线同步信号，并传送到所述分析模块，所述接收模块与所述第一探测器处于待测气体的同一侧。

根据上述的气体传感器，优选地，所述发射模块是所述第一光源，所述无线同步信号存在于所述第一光源发出的调制光信号中；

所述接收模块是所述第一探测器。

根据上述的气体传感器，优选地，所述发射模块采用第二光源，所述接收模块采用第二探测器。

根据上述的气体传感器，优选地，所述发射模块和第一光源共用驱动模块。

本发明的目的还在于提供一种环境适应力强、低成本的气体检测方法，该发明目的通过以下技术方案得以实现：

气体检测方法，所述气体检测方法具体为：

第一光源发出的测量光穿过待测气体后被第一探测器接收，第一探测器输出的测量电信号传送到分析模块；

与所述第一光源同侧的发射模块发出无线同步信号，与所述第一探测器同侧的接收模块接收所述无线同步信号，并传送到分析模块；

分析模块根据所述测量电信号、无线同步信号而获知待测气体的参数。

根据上述的气体检测方法，可选地，所述发射模块的输入调制电流信号包括：

同步帧，所述同步帧包括脉冲波调制信号；

测量帧，所述测量帧包括三角波和/或正弦波调制信号，测量帧、同步帧的频率相同；

诊断帧，所述诊断帧包括检测电路状态的调制信号，诊断帧的频率是测量帧的整数倍。

根据上述的气体检测方法，优选地，脉冲波上升沿作为测量光路的三角波起点的同步信号，实现同步采样。

根据上述的气体检测方法，优选地，所述发射模块是所述第一光源，所述无线同步信号存在于所述第一光源发出的调制光信号中；

所述接收模块是所述第一探测器。

根据上述的气体检测方法，优选地，所述发射模块采用第二光源，所述接收模块采用第二探测器。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1、单链路方案(发射模块和第一光源共用，接收模块和第一探测器共用)，无需增添新的器件，低成本、安装工作量小，仅需调整第一光源的驱动电流即可；

2、双链路方案中的无线电同步方案(发射模块采用无线发射，接收模块采用无线接收)，该方案的同步信号稳定、可靠，可以适用于所有测量情况。

双链路方案中的光线同步方案(发射模块采用第二光源，接收模块采用第二探测器)，该方案适合发射单元和接收单元可以直接对准的情况。

附图说明

参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：

图1是根据本发明实施例1的气体传感器的结构简图；

图2是根据本发明实施例2的驱动电流的简图。

具体实施方式