[发明专利]一种气体检测装置

说明书

本发明提供了一种气体检测装置，包括激光发生模块、光声池、处理器，所述激光发生模块的波长调控端与处理器连接，以使得处理器对所述激光发生模块发出的激光波长进行调制，且所述光声池的一侧设有第一反射棱镜，另一侧设有第二反射棱镜，所述激光发生模块的入射光束在所述第一反射棱镜和所述第二反射棱镜之间往返反射，形成经过所述光声池的多路反射光束，所述光声池的待测气体与多路所述反射光束反应产生声信号，并通过光声池将所述声信号转换为电信号传输至所述处理器，由于本发明在光声池的两侧分别设有第一反射棱镜和第二反射棱镜，从而形成多路红外光束，有利于光声池中光的吸收，从而增强光声池的光的功率，进而提高气体组分的检测精度。

技术领域

本发明涉及气体检测技术领域，尤其涉及一种气体检测装置。

背景技术

气体检测技术在现代社会中有着广泛的应用，如空气中有害气体含量的测定，农业生产中的臭氧、沼气的浓度检测，化工、医学领域中的特殊气体的浓度检测等，上述所涉及到的气体都离不开气体检测技术。

基于光声光谱技术的光声气体检测装置是通过将待测气体吸收的光能转换为声波能量从而对气体进行检测的高精度痕量技术。经过调制的激光照射到待测气体分子上时，气体分子会在其吸收谱线处产生吸收从基态跃迁到激发态，然后通过碰撞弛豫回到基态，在此过程中光能转化为内能并使温度升高，进而导致压力变化，如果激光光源以声波波段的频率进行调制，则会产生周期变化的压力波，即声波。用声学传感器探测到这个声学信号，就可反演出待测气体的浓度信息。

但是，发明人经过研究发现，现有的红外光声气体检测装置中的光声检测中的光声信号较弱，进而导致检测的精度较低。

发明内容

本发明提供了一种气体检测装置，以解决现有技术的光声气体检测装置的光声信号较弱的技术问题，本发明能够增强气体吸收的光程，进而提高气体的检测精度。

本发明提供的气体检测装置，包括激光发生模块、光声池、处理器；

所述激光发生模块的波长调控端与所述处理器连接；

所述光声池的一侧设有第一反射棱镜，另一侧设有第二反射棱镜，所述激光发生模块的入射光束在所述第一反射棱镜和所述第二反射棱镜之间往返反射，形成经过所述光声池的多路反射光束；其中，所述第一反射棱镜的出光面小于所述第二反射棱镜的反射面；

所述光声池的待测气体与所述反射光束反应产生声信号，并将所述声信号转换为电信号传输至所述处理器。

优选的，所述激光发生装置、所述第一反射棱镜与所述第二反射棱镜依次间隔设置，所述第一反射棱镜的出光面与所述第二反射棱镜的反射面相对且平行设置。

优选的，所述第一反射镜为腰边长为20mm的等腰直角棱镜，所述第二反射镜为腰边长14mm的等腰直角棱镜。

优选的，所述处理器包括锁相放大器、函数发生器、加法器以及PC机；

所述锁相放大器的电信号输入端连接所述光声池的电信号输出端，所述锁相放大器的光声信号输出端连接所述PC机；所述函数发生器的锯齿波信号输出端连接所述锁相放大器的调制控制端；

所述锁相放大器的正弦波输出端连接所述加法器的第一输入端，所述函数发生器的高电平电压信号输出端连接所述加法器的第二输入端，所述加法器的输出端连接所述激光发生模块的波长调控端。

优选的，所述光声池包括气室、设置在气室内腔的声谐振器、设置在所述气室底部中间的声电转换器、对称设置在所述声谐振器两侧的第一缓冲气室和第二缓冲气室，固定在所述气室两侧的2个光透镜；所述第一缓冲气室设置有与所述第一缓冲气室相贯通的进气口，所述第二缓冲气室设置有与所述第二缓冲气室相贯通的出气口。

优选的，所述光透镜为BaF2平面镜。