[发明专利]一种小型化便携式高灵敏气体测量系统

说明书

本发明提供了一种小型化便携式高灵敏气体测量系统，包括外壳、输气组件、导光组件、声电转换组件和主控制板，其中输气组件与外壳连接，用于输送待检测的气体；导光组件设置于外壳内、且与输气组件连接，导光组件包括第一反射组件，第一反射组件用于改变光源传输路径；声电转换组件与输气组件连接，用于将气体检测过程中产生的声波转换成电信号；主控制板设置于外壳内，主控制板同时与输气组件、导光组件和声电转换组件电连接。通过本发明实施例提供的一种小型化便携式高灵敏气体测量系统，利用光声光谱技术，实现多通道、快速、准确地测试气体的种类、浓度、温度、压力等实时信息，结构紧凑，使用便利，适于广泛推广。

技术领域

本发明涉及气体检测技术领域，具体而言，涉及一种小型化便携式高灵敏气体测量系统。

背景技术

在现代环境中，随着气体安防的重视以及双碳目标的明确。我们通过专业背景知识和项目经验，亲身体会到工业场景中有很多种含量极低而且危害大的气体存在，同时现有的仪器很难快速、精准地探测到，以至于深刻地体会到快速、精准地测量多种痕量气体的重大意义。

光声光谱为基于光声效应的一种光谱技术。光声光谱技术是光谱学的一个分支，与传统光谱学不同的是该技术探测的不是光与气体分子/原子的相互作用后的光信号，而是气体分子/原子吸收光子后能级转换时振动产生的声波信号，从而大大提高了测量精度。传统的光谱法中，光散射、反射是最大的干扰，因为样品吸收光能量的大小是通过测量透射光的强度并从射入光强度中减去透射光强度所得的差额来确定的，然而光在测试过程中相互作用必然有一定的反射、散射和其他的损失。与此相比，光声光谱技术所检测的是分子/原子吸收光能而产生的声信号，声信号的强弱直接反映了物质吸收光能量的大小。

现有技术为实现光声光谱对气体检测的目的设置的设备光程长、体积尺寸很大，不方便携带；而且测试的精度有限不够灵敏。

发明内容

为解决上述问题，本发明实施例的目的在于提供一种小型化便携式高灵敏气体测量系统。

本发明实施例提供了一种小型化便携式高灵敏气体测量系统，包括：

外壳，包括光学基座；

输气组件，与所述外壳连接，用于输送待检测的气体；

导光组件，设置于所述外壳内、且同时与所述输气组件和所述光学基座连接，所述导光组件包括第一反射组件，所述第一反射组件用于改变光源传输路径；

声电转换组件，与所述输气组件连接，用于将气体检测过程中产生的声波转换成电信号；

主控制板，设置于所述外壳内，所述主控制板同时与所述输气组件、所述导光组件和所述声电转换组件电连接，用于处理获取的数据信息及反馈控制信息。

优选地，所述导光组件还包括：

激光器，与所述光学基座连接、且设置于所述主控制板的一侧；

聚光组件，同时与所述光学基座和所述反应腔连接，所述聚光组件与所述激光器设置于所述第一反射组件的同一侧；

凹面聚光镜，与所述光学基座连接、且设置于所述反应腔远离所述聚光组件的一侧；

光电探测器，与所述光学基座连接、且设置于所述凹面聚光镜的一侧；所述激光器、所述第一反射组件、所述聚光组件、所述凹面聚光镜和所述光电探测器环绕所述主控制板设置。

优选地，所述输气组件包括：

进气管，与所述外壳连接、且贯穿所述外壳设置，用于获取待检测的气体；

输气泵，设置于所述外壳内、且与所述进气管连通；

反应腔，与所述导光组件连接、且与所述进气管连通，所述反应腔内光线的传导方向与所述光电探测器接收的光线传导方向垂直；