氣體傳感器及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及氣體檢測，特別涉及氣體的光電式氣體傳感器及檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在主流的激光氣體分析儀中，儀表分為發(fā)射單元和接收單元，激光器光源安裝在發(fā)射端，光探測器安裝在接收端，發(fā)射單元和接收單元需要通過通訊進行同步采樣，以保證相位穩(wěn)定和累加平均，極大地提高信號的信噪比，降低探測下限?，F(xiàn)有的信號同步方式為:用電纜將發(fā)射單元和接收單元連接起來。
[0003]對于上述激光氣體分析儀，在實際應(yīng)用中存在諸多問題:
[0004]1、在很多應(yīng)用場合，鋪設(shè)同步電纜非常復(fù)雜，需要將電纜安裝到工業(yè)現(xiàn)場的電纜橋架中，通常需要為此架設(shè)新的橋架，成本高、工作量大。當(dāng)分析儀器測量的光程非常長，尤其是遠(yuǎn)距離開路測量時，電纜線非常長，架設(shè)難度就更大。
[0005]2、當(dāng)儀表需要進行正常維護，如調(diào)零、標(biāo)定時，需要將發(fā)射單元和接收單元從管道上拆卸下來，此時鏈接的同步電纜需要從橋架上拆卸下來，非常費時費力。
[0006]3、當(dāng)儀器安裝在惡劣的工況時，比如附近有高溫的管道或者設(shè)備，會燙壞同步電纜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本發(fā)明提供了一種低成本、安裝工作量小、環(huán)境適應(yīng)力強的氣體傳感器。
[0008]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0009]一種氣體傳感器，所述氣體傳感器包括第一光源、第一探測器及分析模塊；所述氣體傳感器進一步包括:
[0010]發(fā)射模塊，所述發(fā)射模塊的輸入端連接驅(qū)動模塊，并與所述第一光源處于待測氣體的同一側(cè)；
[0011]接收模塊，所述接收模塊接收所述發(fā)射模塊發(fā)出的無線同步信號，并傳送到所述分析模塊，所述接收模塊與所述第一探測器處于待測氣體的同一側(cè)。
[0012]根據(jù)上述的氣體傳感器，優(yōu)選地，所述發(fā)射模塊是所述第一光源，所述無線同步信號存在于所述第一光源發(fā)出的調(diào)制光信號中；
[0013]所述接收模塊是所述第一探測器。
[0014]根據(jù)上述的氣體傳感器，優(yōu)選地，所述發(fā)射模塊采用第二光源，所述接收模塊采用第二探測器。
[0015]根據(jù)上述的氣體傳感器，優(yōu)選地，所述發(fā)射模塊和第一光源共用驅(qū)動模塊。
[0016]本發(fā)明的目的還在于提供一種環(huán)境適應(yīng)力強、低成本的氣體檢測方法，該發(fā)明目的通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn):
[0017]氣體檢測方法，所述氣體檢測方法具體為:
[0018]第一光源發(fā)出的測量光穿過待測氣體后被第一探測器接收，第一探測器輸出的測量電信號傳送到分析模塊；
[0019]與所述第一光源同側(cè)的發(fā)射模塊發(fā)出無線同步信號，與所述第一探測器同側(cè)的接收模塊接收所述無線同步信號，并傳送到分析模塊；
[0020]分析模塊根據(jù)所述測量電信號、無線同步信號而獲知待測氣體的參數(shù)。
[0021 ] 根據(jù)上述的氣體檢測方法，可選地，所述發(fā)射模塊的輸入調(diào)制電流信號包括:
[0022]同步幀，所述同步幀包括脈沖波調(diào)制信號；
[0023]測量幀，所述測量幀包括三角波和/或正弦波調(diào)制信號，測量幀、同步幀的頻率相同；
[0024]診斷幀，所述診斷幀包括檢測電路狀態(tài)的調(diào)制信號，診斷幀的頻率是測量幀的整數(shù)倍。
[0025]根據(jù)上述的氣體檢測方法，優(yōu)選地，脈沖波上升沿作為測量光路的三角波起點的同步信號，實現(xiàn)同步采樣。
[0026]根據(jù)上述的氣體檢測方法，優(yōu)選地，所述發(fā)射模塊是所述第一光源，所述無線同步信號存在于所述第一光源發(fā)出的調(diào)制光信號中；
[0027]所述接收模塊是所述第一探測器。
[0028]根據(jù)上述的氣體檢測方法，優(yōu)選地，所述發(fā)射模塊采用第二光源，所述接收模塊采用第二探測器。
[0029]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的有益效果為:
[0030]1、單鏈路方案(發(fā)射模塊和第一光源共用，接收模塊和第一探測器共用)，無需增添新的器件，低成本、安裝工作量小，僅需調(diào)整第一光源的驅(qū)動電流即可；
[0031]2、雙鏈路方案中的無線電同步方案(發(fā)射模塊采用無線發(fā)射，接收模塊采用無線接收)，該方案的同步信號穩(wěn)定、可靠，可以適用于所有測量情況。
[0032]雙鏈路方案中的光線同步方案(發(fā)射模塊采用第二光源，接收模塊采用第二探測器)，該方案適合發(fā)射單元和接收單元可以直接對準(zhǔn)的情況。
【附圖說明】
[0033]參照附圖，本發(fā)明的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是:這些附圖僅僅用于舉例說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而并非意在對本發(fā)明的保護范圍構(gòu)成限制。圖中:
[0034]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例1的氣體傳感器的結(jié)構(gòu)簡圖；
[0035]圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例2的驅(qū)動電流的簡圖。
【具體實施方式】
[0036]圖1和以下說明描述了本發(fā)明的可選實施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實施和再現(xiàn)本發(fā)明。為了教導(dǎo)本發(fā)明技術(shù)方案，已簡化或省略了一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本發(fā)明的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本發(fā)明的多個變型。由此，本發(fā)明并不局限于下述可選實施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。
[0037]實施例1:
[0038]圖1示意性地給出了本發(fā)明實施例的氣體傳感器的結(jié)構(gòu)簡圖，如圖1所示，所述氣體傳感器包括:
[0039]第一光源、第一探測器及分析模塊，這些器件都是本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述；
[0040]發(fā)射模塊，所述發(fā)射模塊的輸入端連接驅(qū)動模塊，并與所述第一光源處于待測氣體的同一側(cè)；
[0041]接收模塊，所述接收模塊接收所述發(fā)射模塊發(fā)出的無線同步信號，并傳送到所述分析模塊，從而實現(xiàn)第一光源和第一探測器間的同步，所述接收模塊與所述第一探測器處于待測氣體的同一側(cè)。
[0042]為了降低成本、安裝工作量，優(yōu)選地，所述發(fā)射模塊是所述第一光源，所述無線同步信號存在于所述第一光源發(fā)出的調(diào)制光信號中；
[0043]所述接收模塊是所述第一探測器。
[0044]為了降低成本，優(yōu)選地，所述發(fā)射模塊和第一光源共用驅(qū)動模塊。
[0045]本發(fā)明實施例的氣體檢測方法，所述氣體檢測方法具體為:
[0046]第一光源發(fā)出的測量光穿過待測氣體后被第一探測器接收，第一探測器輸出的測量電信號傳送到分析模塊；
[0047]與所述第一光源同側(cè)的發(fā)射模塊發(fā)出無線同步信號，與所述第一探測器同側(cè)的接收模塊接收所述無線同步信號，并傳送到分析模塊；
[0048]分析模塊根據(jù)所述測量電信號、無線同步信號而獲知待測氣體的參數(shù)。
[0049]為了實現(xiàn)更多功能，可選地，所述發(fā)射模塊的輸入調(diào)制電流