[发明专利]硫化氢浓度检测模块、硫化氢浓度遥测仪及应用

说明书

本发明涉及气体浓度检测技术领域，提供一种硫化氢浓度检测模块、硫化氢浓度遥测仪及应用，硫化氢浓度检测模块包括激光传感模块、信号检测单元和单片机控制电路；测量光激光器发射激光，当激光经硫化氢气体时，硫化氢分子对激光中2540‑2670nm波长范围内激光分量吸收后，经物体表面反射部分激光经硫化氢气体吸收后照射回第一透镜，经第一透镜汇聚至信号检测单元；信号检测单元接收到汇聚的激光信号，并将激光信号转换为原始电信号；单片机控制电路接收并对原始电信号进行放大和滤波处理，得到处理后的电信号；再对处理后的电信号进行差分处理，得到待测硫化氢浓度信号。本发明能测量空间中一定范围内硫化氢浓度，稳定性高测量精度高。

技术领域

本发明涉及气体浓度检测领域，尤其涉及一种硫化氢浓度检测模块、硫化氢浓度遥测仪及应用。

背景技术

硫化氢，分子式为H₂S，标准状况下是一种易燃的酸性气体，无色，低浓度时有臭鸡蛋气味，浓度极低时便有硫磺味，有剧毒。硫化氢为易燃危化品，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。

目前应用于硫化氢检测的主要方式有，在高温条件下将硫化氢与氧气的混合气体在催化剂表面进行氧化反应产生SO₂和H₂O，根据生成物SO₂得到硫化氢浓度；混有硫化氢的气体和氧气在密闭气室内，在紫外灯照射下，让硫化氢与由氧气转化而成的臭氧充分反应，使硫化氢气体转化为二氧化硫气体，待硫化氢气体充分转化成二氧化硫之后，通过光谱仪得到转化后的二氧化硫气体的特征吸收光谱数据信号，得到硫化氢浓度；将混有硫化氢的空气样品和标准浓度的硫化氢气体分别通过高纯氮气进行预催处理，制得含有硫离子的溶液，利用离子色谱仪测量硫离子浓度曲线获得空气样品的硫化氢浓度。

现阶段测量硫化氢气体浓度，大多采用将硫化氢转化为其他物质，通过测量转化物的量与标准气通过相同方式得到转化物的量对比，间接测出待测气体中硫化氢浓度，测试过程中需消耗相关反应物，操作过程复杂，测量时间长，硫化氢本身为有毒气体，在人员操作过程中存在很大风险。测试设备体积较大，不方便在现场进行快速、直接测试，对操作人员专业水平要求高，不便在工业上快速推广。

发明内容

本发明主要解决现有技术的硫化氢检测设备只能测量单点的硫化氢浓度，运行过程中稳定性差、测量精度、响应速度低，不能及时反馈硫化氢浓度等技术问题，提出一种硫化氢浓度检测模块、硫化氢浓度遥测仪及应用，能够直接测量空间中一定范围内的硫化氢浓度，具有体积小，测量速度快，精度高，免维护的特点，普通操作人员现场即可测量。

本发明提供了一种硫化氢浓度遥测仪，包括：激光传感模块(13)、信号检测单元(7)和单片机控制电路(9)；

所述激光传感模块(13)包括：第一透镜(3)、信号检测单元(7)和设置在第一透镜(3)附近的测量光激光器(4)；所述测量光激光器(4)与单片机控制电路(9)电连接；

所述测量光激光器(4)发射激光，当激光经硫化氢气体时，硫化氢分子对激光中2540nm-2670nm波长范围内激光分量吸收后，经物体表面反射的部分激光经硫化氢气体吸收后照射回第一透镜(3)，经第一透镜(3)汇聚至信号检测单元(7)；

所述信号检测单元(7)设置在第一透镜(3)的焦点处，所述信号检测单元(7)接收到汇聚的激光信号，并将激光信号转换为原始电信号；

所述单片机控制电路(9)与信号检测单元(7)电连接，所述单片机控制电路(9)接收并对原始电信号进行放大和滤波处理，得到处理后的电信号；再对处理后的电信号进行差分处理，得到待测硫化氢浓度信号。

优选的，所述激光传感模块(13)还包括：第二透镜(10)和窗口片(11)；

所述第二透镜(10)设置在第一透镜(3)正后方；