[实用新型]一种红外复合气体传感器

说明书

技术领域

本实用新型涉及红外复合气体传感器领域，具体为一种红外复合气体传感器。

背景技术

工业企业的很多工艺都会使用或产生多种有毒有害气体、易燃易爆气体。如果泄漏且不及时处理，就会导致作业场所充斥着多种危险气体，进而可能会导致爆炸或中毒等事故；人类的居住场所同样会由于泄漏导致生活环境中存在多种危险气体，另外人们使用的多数材料还会挥发出有害物质，这些气体对人们的安全和健康构成巨大威胁。为了保障作业人员和家人的安全和健康，需要对环境中的多种气体同时进行检测并预警。常规气体传感器，例如电化学传感器和催化燃烧传感器，大都只能测量单一气体，不能同时测量多组分气体。若要对环境中的多组分气体同时进行检测，则必须要配置多个常规气体传感器，不但提高了成本和体积，而且增加了实施难度和维护量。常规气体传感器，特别是电化学传感器和催化燃烧传感器容易受其他气体的交叉干扰影响，导致测量精度降低，甚至会产生误报警。因此，这类传感器在复杂工况环境下使用，由于交叉干扰影响会导致传感器无法正确测量。常规电化学传感器和催化燃烧传感器还容易出现中毒，造成传感器无法正常工作。在此情况下，如果环境中出现有毒有害气体或易燃易爆气体，这类传感器就无法测量环境中待测气体的浓度，也就无法实现预警，进而可能会造成致命危害。常规电化学传感器的使用寿命约为1年，常规催化燃烧传感器的使用寿命约为2年，用户需要定期更换传感器以保障产品正常工作。无论作为工业用或民用传感器，这都会增加了产品的维护成本和更换成本。常规气体传感器的零点和灵敏度会随着时间漂移，导致测量精度降低。为了保证测量精度，在工业领域，企业会定期对传感器进行校准，浪费人力和物力。但是在民用领域，绝大部分用户都不具备校准条件，因此，家用的很多气体检测仪在使用一段时间后，由于测量精度降低而失去检测意义。复杂的企业工况和生活环境，要求传感器不仅具有超强的抗交叉干扰、抗中毒能力，超长的使用寿命和校准周期，且能够同时测量多组分气体。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种红外复合气体传感器。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种红外复合气体传感器，包括壳体，所述壳体包括顶壳、底盖和过滤片，所述底盖通过螺丝固定设置在顶壳上，所述过滤片设置在壳体的正上方，所述红外光源、光室、红外探测器、主控板和接口引脚均设置在壳体内，所述主控板与红外光源、红外探测器和接口引脚均连接，所述光室两头分别与红外光源和红外探测器固定连接。

优选的，所述光室上设置有一个进气孔和一个出气孔。

优选的，所述红外探测器上设置有二氧化碳测量通道、甲烷测量通道和一个参比通道。

优选的，所述底盖上设置有和接口引脚对称的通孔。

优选的，所述顶壳、底盖和过滤片为耐高温挥发材质。

优选的，所述红外光源设置有多层对气体敏感的材料层。

优选的，所述的红外探测器包括红外热电堆传感器和温度传感器，所述红外热电堆传感器为多通道红外热电堆传感器，包括二氧化碳测量通道、甲烷测量通道和一个参比通道，在二氧化碳测量通道和甲烷测量通道的窗口上设有滤光片，该滤光片为红外窄带滤光片，且该红外窄带滤光片的中心波长与该通道的测量气体的红外特征吸收波长相关。所述的参比通道上也设有滤光片，该滤光片为红外窄带滤光片，且该红外窄带滤光片的中心波长为3.9μm。所述的温度传感器为热电阻传感器。

优选的，所述主控板包括信号处理子模块和微处理器子模块，所述红外光源和红外探测器依次通过信号处理子模块和微处理器子模块连接至接口引脚,且信号处理子模块包括传感器匹配电路、信号放大电路和信号放大输出电路，所述的红外光源和红外探测器依序通过传感器匹配电路、信号放大电路和信号放大输出电路连接至微处理器子模块，微处理器子模块包括微处理器、A/D转换电路和数据存储器，A/D转化电路、数据存储器均连接至微处理器，所述的信号处理子模块依次通过A/D转化电路和微处理器连接至接口引脚，数据存储器为电可擦除可编程只读存储器。

优选的，所述的接口引脚包括两个电源引脚和两个数字信号传输引脚，该红外复合气体传感器通过接口引脚连接外部电路，电源引脚连接外部外部5V直流电源，数字信号传输引脚为TTL串口引脚，连接外部信号采集单元。

优选的，所述过滤片为不锈钢粉末烧结过滤片，所述顶壳和所述的底盖为铝合金结构，所述光室的内表面设有镀金层。