[发明专利]石油化工多维感知巡检机器人用激光光谱探测装置

说明书

本发明涉及工业巡检机器人技术领域，公开了石油化工多维感知巡检机器人用激光光谱探测装置，包括：激光发射器、与激光发射器连接的激光控制单元、用于吸收标的位置反射的光束，生成目标电信号的第一光电探测器、接收激光发射器发射的部分光束，并生成标的电信号的标定单元，以及DSP微处理器。激光发射器发射特定波长的激光，激光光束部分射向标的位置，部分被标定单元拦截，被标定单元拦截的光束生成标的电信号，射向标的位置后反射回来的光束被第一光电探测器吸收，转换成目标电信号，DSP微处理器将目标电信号与标的电信号进行运算处理，从而判断标的位置是否有甲烷气体泄漏。实现了远距离气体检测，安全系数高，且相应速度快。

技术领域

本发明涉及工业巡检机器人技术领域，尤其涉及一种石油化工多维感知巡检机器人用激光光谱探测装置。

背景技术

随着石油化工企业发展的进步，对于安全问题的关注也越来越广泛。防爆在油田的安全生产中居于首要地位。石油化工行业往往处于空旷的地区，拥有高精密的仪器设备，石油、毒气泄漏等隐患复杂严峻。这些设备大都处在危险的爆炸气体环境中，如果出现紧急情况，就会产生难以估量的后果，因此，有效预防石油化工企业的安全事故，应当定期对作业环境进行检测，尤其检测气体中可燃气体的含量。

传统的气体探测器为“点式”探测器，包括催化燃烧式探测器及电化学式探测器：

催化燃烧式探测器的工作原理为：在探测器的表面设有一层电化石，将探测器置于检测环境中，若检测环境中的甲烷气体与探测器表面的电化石接触，则会发生打火现象，从而实现甲烷的检测。

电化学式探测器的工作原理为：在探测器的表面设有一层催化剂，当探测器通电后，催化剂与甲烷反应后能够生成水和二氧化碳。

以上“点式”探测器存在的缺陷为：均属于扩散式探测器，即只有当气体扩散至探测器位置时才能够实现检测，因此，结果响应不及时。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种石油化工多维感知巡检机器人用激光光谱探测装置，其能够实现了远距离检测，响应快速，且检测结果准确。

本发明提供的一种石油化工多维感知巡检机器人用激光光谱探测装置包括：

激光发射器，向标的位置发射特定波长的光束；

激光控制单元，与所述激光发射器连接，发出测试信号，并控制所述激光发射器工作；

第一光电探测器，吸收标的位置反射的光束，并转换成目标电信号；

标定单元，接收激光发射器发射的部分光束，并生成标的电信号；

DSP微处理器，与所述激光控制单元、第一光电探测器及标定单元连接，实现电信号的运算处理，以通过标定电信号对目标电信号进行校准。

通过采用上述技术方案，通过激光控制单元控制激光发射器发射特定波长的激光；激光光束部分射向标的位置，部分被标定单元拦截，被标定单元拦截的光束生成标的电信号，并发送至DSP微处理器，用于对标的位置反射的光束进行校准；射向标的位置后反射回来的光束被第一光电探测器吸收，转换成目标电信号，并将目标电信号发送至DSP微处理器，DSP微处理器将目标电信号与标的电信号进行运算处理，即通过标定电信号对目标电信号进行校准，从而判断标的位置是否有甲烷气体泄漏。实现了远距离气体检测，安全系数高，且相应速度快。

本发明在一较佳示例中可以进一步配置为，所述激光控制单元包括：

激光器驱动单元，与所述激光发射器连接，以驱动激光发射器动作；

信号发生器，连接于所述DSP微处理器与所述激光驱动单元之间，发出测试信号；

调制电路，连接于所述信号发生器与所述激光驱动单元之间。