室內(nèi)氣體的遙測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光電分析，特別涉及室內(nèi)氣體的遙測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]天然氣是一種易燃易爆氣體，其主要成分是甲烷，爆炸極限為5%_16%。近幾年在全國各地因燃?xì)夤艿佬孤┮l(fā)的爆炸事故時(shí)有發(fā)生，給居民的生命財(cái)產(chǎn)安全造成巨大的威脅。為此，燃?xì)夤拘枰獙?duì)天然氣用戶室內(nèi)天然氣設(shè)備的泄漏情況進(jìn)行定期安全檢測和不定期抽查。
[0003]目前廣泛應(yīng)用的室內(nèi)天然氣泄漏檢測設(shè)備多基于電學(xué)方法，如催化燃燒式氣體傳感器、半導(dǎo)體金屬氧化物氣敏傳感器、熱傳導(dǎo)式可燃?xì)怏w傳感器。但檢測作業(yè)需要與物業(yè)、住戶協(xié)調(diào)配合，使得室內(nèi)燃?xì)獍矙z工作難度大、周期長、效率低，浪費(fèi)了大量的人力物力。激光遙測儀是目前使用廣泛的隔窗遙測室內(nèi)天然氣泄漏的裝置。
[0004]激光氣體遙測儀是目前使用廣泛的隔窗遙測室內(nèi)天然氣泄漏的裝置。操作者可以在安全區(qū)域內(nèi)有效地檢測難以到達(dá)甚至不能到達(dá)的區(qū)域，使用激光氣體遙測儀不僅有效的提高了巡檢的效率和質(zhì)量，而且可以使得原來不能到達(dá)或不易到達(dá)的地方的巡檢變?yōu)榭赡堋５壳暗母舸凹す鈿怏w遙測儀普遍存在的問題是，由于玻璃的阻隔，入射激光束會(huì)在窗玻璃的兩側(cè)界面產(chǎn)生反射光束1和反射光束2，反射光束間會(huì)在探測器上形成干涉，大大降低了對(duì)氣體特征吸收峰的檢測精度。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本實(shí)用新型提供了一種檢測精度高、應(yīng)用領(lǐng)域廣、安全的室內(nèi)氣體的遙測裝置。
[0006]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]—種室內(nèi)氣體的遙測裝置，所述室內(nèi)氣體的遙測裝置包括:
[0008]光源，所述光源用于發(fā)出測量光；
[0009]光偏轉(zhuǎn)模塊，所述光偏轉(zhuǎn)模塊用于改變整個(gè)測量光的行進(jìn)方向；
[0010]探測器，所述探測器用于將接收到的所述測量光在待測區(qū)域內(nèi)的反射光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；
[0011]分析模塊，所述分析模塊根據(jù)光譜技術(shù)處理接收到的所述電信號(hào)，從而獲得室內(nèi)氣體的含量。
[0012]根據(jù)上述的室內(nèi)氣體的遙測裝置，優(yōu)選地，所述光偏轉(zhuǎn)模塊進(jìn)一步包括:
[0013]楔形透射器件，所述楔形透射器件固定在連接件的一側(cè)，所述測量光穿過所述楔形透射器件；
[0014]連接件，所述連接件的另一側(cè)固定有至少二個(gè)距離調(diào)節(jié)器；
[0015]至少二個(gè)距離調(diào)節(jié)器，所述至少二個(gè)距離調(diào)節(jié)器的長度可調(diào)，用于調(diào)整所述連接件相對(duì)于測量光的傾斜程度。
[0016]根據(jù)上述的室內(nèi)氣體的遙測裝置，優(yōu)選地，所述距離調(diào)節(jié)器是壓電材料。
[0017]根據(jù)上述的室內(nèi)氣體的遙測裝置，可選地，所述室內(nèi)氣體的遙測裝置進(jìn)一步包括:
[0018]無人機(jī)，所述光源、光偏轉(zhuǎn)模塊及探測器安裝在所述無人機(jī)上。
[0019]根據(jù)上述的室內(nèi)氣體的遙測裝置，優(yōu)選地，所述分析模塊安裝在所述無人機(jī)上。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的有益效果為:
[0021]1.檢測準(zhǔn)確
[0022]實(shí)時(shí)監(jiān)測在測量光在窗玻璃上的反射光束間的干涉作用，當(dāng)干涉產(chǎn)生的噪聲超出閾值后，通過調(diào)整測量光的偏轉(zhuǎn)程度而調(diào)整測量光在窗玻璃上的入射角度，從而避免干涉，也即保證了檢測精度；
[0023]2.應(yīng)用領(lǐng)域廣
[0024]將遙測裝置安裝在無人機(jī)上，使得可檢測樓宇不同樓層的室內(nèi)氣體含量，無需操作人員進(jìn)入室內(nèi)檢測，提高了檢測效率，也保證了人員的生命安全。
【附圖說明】
[0025]參照附圖，本實(shí)用新型的公開內(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實(shí)用新型的技術(shù)方案，而并非意在對(duì)本實(shí)用新型的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。圖中:
[0026]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例1的室內(nèi)氣體遙測裝置的結(jié)構(gòu)簡圖；
[0027]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的光偏轉(zhuǎn)模塊的結(jié)構(gòu)簡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]圖1-2和以下說明描述了本實(shí)用新型的可選實(shí)施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實(shí)施和再現(xiàn)本實(shí)用新型。為了教導(dǎo)本實(shí)用新型技術(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(shí)施方式的變型或替換將在本實(shí)用新型的范圍內(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實(shí)用新型的多個(gè)變型。由此，本實(shí)用新型并不局限于下述可選實(shí)施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。
[0029]實(shí)施例1:
[0030]圖1示意性地給出了本實(shí)用新型實(shí)施例的一種室內(nèi)氣體的遙測裝置的結(jié)構(gòu)簡圖，如圖1所示，所述室內(nèi)氣體的遙測裝置包括:
[0031]光源，如半導(dǎo)體激光器，所述光源用于發(fā)出測量光，測量光的波長對(duì)應(yīng)于待測氣體的吸收譜線；
[0032]光偏轉(zhuǎn)模塊，所述光偏轉(zhuǎn)模塊用于調(diào)整整個(gè)測量光(測量光的所有光線)的行進(jìn)方向，如圖2所示，所述光偏轉(zhuǎn)模塊包括:
[0033]楔形透射器件11，所述楔形透射器件的光入射面和光出射面均為平面，之間保持傾斜，所述楔形透射器件固定在連接件的一側(cè)；
[0034]連接件21，如平臺(tái)，所述連接件的另一側(cè)固定有至少二個(gè)距離調(diào)節(jié)器；
[0035]至少二個(gè)距離調(diào)節(jié)器31、32，所述至少二個(gè)距離調(diào)節(jié)器采用壓電材料，使得使得在施加電壓的情況下長度可調(diào)，用于調(diào)整所述連接件相對(duì)于測量光的傾斜程度。
[0036]探測器，所述探測器用于將接收到的所述測量光在待測區(qū)域內(nèi)的反射光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；
[0037]分析模塊，所述分析模塊根據(jù)光譜技術(shù)處理接收到的所述電信號(hào)，從而獲得室內(nèi)氣體如甲烷的含量，分析模塊是本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述；
[0038]無人機(jī)，上述光源、光偏轉(zhuǎn)模塊、探測器及分析模塊安裝在所述無人機(jī)上。
[0039]本實(shí)用新型實(shí)施例的室內(nèi)氣體的遙測方法，所述室內(nèi)氣體的遙測方法包括以下步驟:
[0040](A1)無人機(jī)飛到不同的樓層，光源發(fā)出的測量光穿過光偏轉(zhuǎn)模塊后射入室內(nèi)，并被窗玻璃反射；
[0041](A2)探測器將接收到的反射光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并傳送到分析模塊；
[0042]若測量光在不同反射體的反射光間的干涉超出閾值，進(jìn)入步驟(A3);
[0043]若所述干涉不超出閾值，進(jìn)入步驟(A4);
[0044](A3)調(diào)整光偏轉(zhuǎn)模塊相對(duì)測量光的傾斜度，使得穿過所述光偏轉(zhuǎn)模塊的測量光發(fā)生偏轉(zhuǎn)(測量光的所有光線發(fā)生偏轉(zhuǎn)，而非僅調(diào)整測量光中部分光線的偏轉(zhuǎn)，如凸透鏡、凹透鏡對(duì)光束中部分光線的偏轉(zhuǎn)作用)，從而調(diào)整測量光在反射體上的入射角度，進(jìn)入步驟(A1);具體調(diào)整方式為:
[0045]調(diào)整安裝在連接件一側(cè)的至少二個(gè)距離調(diào)節(jié)器的施加電壓，使其長度變化，使得安裝在所述連接件另一側(cè)的楔形透射器件相對(duì)測量光的傾斜程度發(fā)生變化，從而調(diào)整測量光穿過所述楔形透射器件后的偏轉(zhuǎn)角度；
[0046](A4)分析模塊根據(jù)吸收光譜技術(shù)得出室內(nèi)待測氣體如甲烷的濃度，具體計(jì)算方式可參見專利CN1204391C。
[0047]實(shí)施例2:
[0048]本實(shí)用新型實(shí)施例的一種室內(nèi)氣體的遙測裝置，所述室內(nèi)氣體的遙測裝置包括:
[0049]光源，如半導(dǎo)體激光器，所述光源用于發(fā)出測量光，測量光的波長對(duì)應(yīng)于待測氣體的吸收譜線；
[0050]光偏轉(zhuǎn)模塊，所述光偏轉(zhuǎn)模塊包括:
[0051]楔形透射器件，所述楔形透射器件的光入射面和光出射面均為平面，之間保持傾斜，所述楔形透射器件固定在連接件的一側(cè)；
[0052]馬達(dá)，所述楔形透射器件安裝在所述馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，通過啟動(dòng)馬達(dá)去調(diào)整所述光入射面相對(duì)測量光的傾斜角度，從而調(diào)整整個(gè)測量光(即所有光線)穿過楔形透射器件后的偏轉(zhuǎn)角度，而非僅調(diào)整測量光中部分光線的偏轉(zhuǎn)，如凸透鏡、凹透鏡對(duì)光束中部分光線的偏轉(zhuǎn)作用；
[0053]探測器，所述探測器用于將接收到的所述測量光在待測區(qū)域內(nèi)的反射光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；
[0054]分析模塊，所述分析模塊根據(jù)光譜技術(shù)處理接收到的所述電信號(hào)，從而獲得室內(nèi)氣體如甲烷的含量，分析模塊是本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述；
[0055]無人機(jī)，上述光源、光偏轉(zhuǎn)模塊、探測器及分析模塊安裝在所述無人機(jī)上。
[0056]本實(shí)用新型實(shí)施例的室內(nèi)氣體的遙測方法，所述室內(nèi)氣體的遙測方法包括以下步驟:
[0057](A1)無人機(jī)飛到不同的樓層，光源發(fā)出的測量光穿過光偏轉(zhuǎn)模塊后射入室內(nèi)，并被窗玻璃反射；
[0058](A2)探測器將接收到的反射光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并傳送到分析模塊；
[0059]若測量光在不同反射體的反射光間的干涉超出閾值，進(jìn)入步驟(A3);
[0060]若所述干涉不超出閾值，進(jìn)入步驟(A4);
[0061](A3)調(diào)整光偏轉(zhuǎn)模塊相對(duì)測量光的傾斜度，使得穿過所述光偏轉(zhuǎn)模塊的測量光發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而調(diào)整測量光在反射體上的入射角度，進(jìn)入步驟(A1);具體調(diào)整方式為:
[0062]啟動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，使得安裝在所述馬達(dá)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸上的楔形透射器件相對(duì)測量光的傾斜程度發(fā)生變化，從而調(diào)整測量光穿過所述楔形透射器件后的偏轉(zhuǎn)角度；
[0063](A4)分析模塊根據(jù)吸收光譜技術(shù)得出室內(nèi)待測氣體如甲烷的濃度，具體計(jì)算方式可參見專利CN1204391C。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種室內(nèi)氣體的遙測裝置，其特征在于:所述室內(nèi)氣體的遙測裝置包括: 光源，所述光源用于發(fā)出測量光； 光偏轉(zhuǎn)模塊，所述光偏轉(zhuǎn)模塊用于改變整個(gè)測量光的行進(jìn)方向； 探測器，所述探測器用于將接收到的所述測量光在待測區(qū)域內(nèi)的反射光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)； 分析模塊，所述分析模塊根據(jù)光譜技術(shù)處理接收到的所述電信號(hào)，從而獲得室內(nèi)氣體的含量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的室內(nèi)氣體的遙測裝置，其特征在于:所述光偏轉(zhuǎn)模塊進(jìn)一步包括: 楔形透射器件，所述楔形透射器件固定在連接件的一側(cè)，所述測量光穿過所述楔形透射器件； 連接件，所述連接件的另一側(cè)固定有至少二個(gè)距離調(diào)節(jié)器； 至少二個(gè)距離調(diào)節(jié)器，所述至少二個(gè)距離調(diào)節(jié)器的長度可調(diào)，用于調(diào)整所述連接件相對(duì)于測量光的傾斜程度。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的室內(nèi)氣體的遙測裝置，其特征在于:所述距離調(diào)節(jié)器是壓電材料。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的室內(nèi)氣體的遙測裝置，其特征在于:所述室內(nèi)氣體的遙測裝置進(jìn)一步包括: 無人機(jī)，所述光源、光偏轉(zhuǎn)模塊及探測器安裝在所述無人機(jī)上。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的室內(nèi)氣體的遙測裝置，其特征在于:所述分析模塊安裝在所述無人機(jī)上。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種室內(nèi)氣體的遙測裝置，所述室內(nèi)氣體的遙測裝置包括：光源，所述光源用于發(fā)出測量光；光偏轉(zhuǎn)模塊，所述光偏轉(zhuǎn)模塊用于改變整個(gè)測量光的行進(jìn)方向；探測器，所述探測器用于將接收到的所述測量光在待測區(qū)域內(nèi)的反射光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；分析模塊，所述分析模塊根據(jù)光譜技術(shù)處理接收到的所述電信號(hào)，從而獲得室內(nèi)氣體的含量。本實(shí)用新型具有精度高、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、低成本等優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01N21/31
【公開號(hào)】CN205103151
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520888112
【發(fā)明人】向少卿, 王瑞, 朱雪洲, 孫文婷, 李一帆
【申請(qǐng)人】上海禾賽光電科技有限公司
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年11月10日