[发明专利]一种基于二次谐波检测技术的多通道多点位气体检测系统

摘要

一种基于二次谐波的多通道多点位气体检测系统，属光纤气体检测技术领域。系统采用覆盖同种气体多条吸收谱线或多种气体吸收谱线的宽带红外光源，典型选择有掺铒光纤放大自发辐射光源（ASE光源）和发光二极管（LED）；利用光纤布拉格光栅波长选择特性，将宽带红外光源按波长分为多个分别只覆盖某一种气体某一条吸收谱线的窄带光源；结合气体二次谐波检测技术实现对同种气体或多种气体的浓度的多通道多点位检测。本发明的显著优点在于该系统只用一个光源便可以同时检测多通道多点位的气体浓度，灵敏度高，结构简单，成本低。

主权项

一种基于二次谐波检测技术的多通道多点位气体检测系统，包括宽带红外光源、光开关、气体传感器阵列、终端设备，其特征在于宽带红外光源与光开关输入端相连，光开关控制端与终端设备相连，光开关的各路输出与气体传感器阵列相连接，气体传感器阵列输出端连接到终端设备； 所述气体传感器阵列包括多个气体传感子系统和多个用于归一化的光电探测器，每个气体传感子系统包括三端口光纤环形器、光纤布拉格光栅、压电陶瓷片、信号发生器、光纤型气室、光电探测器、锁相放大器，其中光开关的一路输出端与第一个气体传感子系统中的三端口光纤环形器输入端相连，三端口光纤环形器第一输出端连光纤布拉格光栅；光纤布拉格光栅贴在压电陶瓷片上，压电陶瓷片与信号发生器相连；三端口光纤环形器第二输出端与光纤型气室相连，光纤型气室输出端连接到光电探测器的光输入端；光电探测器电信号输出端连接到锁相放大器的信号输入端，锁相放大器参考输入端与信号发生器相连，锁相放大器输出端连接到终端设备；光纤布拉格光栅输出端与下一个气体传感子系统中的三端口光纤环形器输入端相连，这样多个气体传感子系统串接成一个气体传感器系列，该气体传感器系列最末端一个气体传感子系统中的光纤布拉格光栅输出端连接到一个用于归一化的光电探测器的光输入端，此光电探测器的输出端连接到终端设备；光开关的多路输出端分别与多个气体传感器系列相连接后并行组成气体传感器阵列,其中的光纤布拉格光栅作为波长选择器件为多通道多点位监测网络提供不同波长的窄带光源。