[实用新型]一种气体探测装置

说明书

本实用新型适用于气体探测技术领域，提供一种气体探测装置包括一个激光器、一个探测气室、一个参考气室、一个光探测器、一个激光器驱动单元及一个信号处理单元，通过将探测气室和参考气室设置于探测激光束的传输光路，可以简化气体探测装置的结构、降低体积；通过激光器驱动单元根据光探测器输出的电信号反馈控制激光器的工作参数，调节探测激光束的中心波长，使待测气体的吸收峰波长在探测激光束的中心波长范围内，从而使得探测激光束的中心波长稳定、不受环境中的干扰气体干扰，可以有效提高气体探测装置的灵敏度。

技术领域

本实用新型属于气体探测技术领域，尤其涉及一种气体探测装置。

背景技术

可调谐半导体激光吸收光谱(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy，TDLAS)技术是现阶段被广泛采用的气体探测技术，该技术通过将可调谐激光光源(例如，可调谐半导体激光器)的中心波长调节至待测气体的吸收峰波长范围内，然后控制可调谐激光光源发射探测激光束至待测气体，通过光探测器探测透过待测气体的探测激光束以获得待测气体的吸收光谱，从而可以通过分析吸收光谱获得待测气体的浓度信息。可调谐激光光源通常存在探测激光束的中心波长与待测气体的吸收峰波长偏差大、容易受到环境中的干扰气体干扰以及中心波长长时漂移的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种气体探测装置，以解决可调谐激光光源通常存在中心波长与待测气体的吸收峰波长偏差大、探测激光束容易受到环境中的干扰气体干扰以及探测激光束的中心波长长时漂移的问题。

本实用新型实施例提供了一种气体探测装置，包括：

一个激光器，用于发射探测激光束；

一个探测气室，设置于所述探测激光束的传输光路，用于容置待测气体；

一个参考气室，设置于所述探测激光束的传输光路，与所述探测气室相互独立设置或者设置于所述探测气室内部，用于密封参考气体；

一个光探测器，用于接收透过所述待测气体和所述参考气体的探测激光束并转换为电信号；

一个激光器驱动单元，与所述激光器和所述光探测器连接，用于根据所述电信号反馈控制所述激光器的工作参数，以调节所述探测激光束的中心波长，使所述待测气体的吸收峰波长在所述探测激光束的中心波长范围内；

一个信号处理单元，与所述光探测器连接，用于根据所述电信号获得所述待测气体的浓度。

在一个实施例中，所述激光器包括：

第一封装壳体，内部形成有第一密闭腔体且一端设置有第一透光窗，所述第一密闭腔体用于作为所述参考气室，所述第一透光窗用于透过所述探测激光束；

激光器芯片，设置于所述参考气室中且与所述第一透光窗相对。

在一个实施例中，所述光探测器包括：

第二封装壳体，内部形成有第二密闭腔体且一端设置有第二透光窗，所述第二密闭腔体用于作为所述参考气室，所述第二透光窗用于透过所述探测激光束；

光探测器芯片，设置于所述参考气室中且与所述第二透光窗相对。

在一个实施例中，所述参考气室包括：

第三封装壳体，内部形成有第三密闭腔体且相对的两端分别设置有第三透光窗和第四透光窗，所述第三密闭腔体用于密封所述参考气体，所述第三透光窗和所述第四透光窗用于透过所述探测激光束；

或者，第四封装壳体，内部形成有第四密闭腔体且相对的两端分别设置有第一反射镜和第五透光窗，所述第四密闭腔体用于密封所述参考气体，所述第一反射镜用于反射所述探测激光束以实现对所述探测激光束的光程折叠，所述第五透光窗用于透过所述探测激光束。