[发明专利]基于激光光谱吸收的一体化气体检测探头

说明书

本发明实施例公开了基于激光光谱吸收的一体化气体检测探头，涉及气体探测技术领域。本方案提供的气体检测探头包括：壳体，所述壳体内设有激光器、反射镜片单元、扩束镜、光电探测单元、驱动电路及检测电路；所述壳体设有进气口；所述激光器与驱动电路电连；所述反射镜片组件将激光器发出的激光反射至扩束镜；所述光电探测单元与检测电路电连，接收来自所述扩束镜的激光。本方案提供的气体检测探头实现了检测光路的一体化、小型集成化设计，这种探头结构简单紧凑，抗干扰能力强，可靠性高，便于批量生产。

技术领域

本发明涉及光学气体检测技术领域，尤其涉及一种基于激光光谱吸收的一体化气体检测探头

背景技术

目前，国内外光学气体检测分为红外光和激光两大类，激光气体传感主要采用光纤进行导光，该系统工艺较为复杂，生产装配过程繁琐。红外气体传感探头采用空间光传输，但由于光谱较宽，易受水汽和其它烷烃气体的影响，测量准确度差。根据查阅国内外文献和专利，激光气室部分有一项专利，但是该专利采用反射式结构，工艺较复杂，不便于后期的批量化生产。

发明内容

本发明为解决背景技术中提及的技术问题提供一种体积小，易于装配，防振性和可靠性好的光路和电路一体化设计的基于激光光谱吸收的一体化气体检测探头。

为此，本发明提供以下技术方案：

基于激光光谱吸收的一体化气体检测探头，包括：壳体，所述壳体内设有激光器、反射镜片单元、扩束镜、光电探测单元、驱动电路及检测电路；所述壳体设有进气口；所述激光器与驱动电路电连；所述反射镜片组件将激光器发出的激光反射至扩束镜；所述光电探测单元与检测电路电连，接收来自所述扩束镜的激光。

其进一步的技术方案为，所述光电探测单元包括第一光电探测器及第二光电探测器，所述第一光电探测器及第二光电探测器均与检测电路电连。

其进一步的技术方案为，还包括固定板，所述固定板设置于所述壳体内，所述第一光电探测器及第二光电探测器设置于所述固定板。

其进一步的技术方案为，反射镜片单元包括第一反射镜及第二反射镜，所述激光器发出的激光分别经第一反射镜及第二反射镜反射至扩束镜。

其进一步的技术方案为，所述第一光电探测器通过三维调整螺钉设置于固定板；所述第二光电探测器通过三维调整螺钉设置于固定板。

其进一步的技术方案为，所述壳体内还设有卡槽，所述扩束镜设置于所述卡槽。

其进一步的技术方案为，所述第一反射镜及第二反射镜对称设置。

其进一步的技术方案为，所述第一反射镜及第二反射镜均通过高强度玻璃胶固定于所述壳体。

其进一步的技术方案为，所述激光器为半导体激光器。

其进一步的技术方案为，所述激光器为TOSA或TO封装的小型化激光器，内部集成温度控制和驱动芯片。

与现有技术相比，本发明所能达到的技术效果包括：

1.本方案将激光器、光电探测单元和光学吸收腔等结构整合在壳体，使气体检测探头结构紧凑、体积小；

2.光路部分与电路部分通过电气连接，实现检测探头的一体化设计，能够提高检测探头的防振能力，提高了检测探头的稳定性和可靠性，便于批量化生产和后期维护。

3.设计的检测探头整个空间光路部分，通过利用固定件配合来固定激光器和光电探测单元，结构简单、紧凑，体积小且易于装调。

4.利用空间光扩束镜片和光电探测单元来实现了检测探头的自校准和自动补偿功能。

附图说明