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CN110361354B - 多气体浓度检测装置及其制作方法、报警装置 - Google Patents

多气体浓度检测装置及其制作方法、报警装置 Download PDF

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CN110361354B CN201910752705.1A CN201910752705A CN110361354B CN 110361354 B CN110361354 B CN 110361354B CN 201910752705 A CN201910752705 A CN 201910752705A CN 110361354 B CN110361354 B CN 110361354B
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Abstract

本发明提供多气体浓度检测装置及其制作方法、报警装置,该多气体浓度检测装置包括反射气室、中红外光源、滤光片和多通道检测器,反射气室开设有第一贯穿孔和第二贯穿孔;中红外光源插设于第一贯穿孔中;滤光片至少包括有参考滤光片、第一滤光片和第二滤光片;多通道检测器至少包括位于同一水平面上的朝向第二贯穿孔的参考通道、第一通道和第二通道,参考滤光片覆盖参考通道的进光口,第一滤光片覆盖第一通道的进光口,第二滤光片覆盖第二通道的进光口,中红外光源发出的光线通过反射气室聚集至参考通道、第一通道和第二通道中。本发明的多气体浓度检测装置能够同步检测多种气体及其混合气体的浓度。

Description

多气体浓度检测装置及其制作方法、报警装置
技术领域
本发明涉及气体浓度监测技术领域,特别是涉及一种多气体浓度检测装置及其制作方法、报警装置。
背景技术
近年来随着我国经济的高速发展以及城市化进程的不断加快,所面临的环境污染问题也日趋严峻。其中大气环境污染给我们的生产和生活带来了极大的影响,而工业废弃等气体污染是当前大气环境监测与治理的重中之重。例如,工业过程中排放的氮氧化物、硫化物等气体容易产生酸雨,导致土壤酸化、破坏农业生产;汽车尾气中排放的碳氢化合物、碳氧化物属于温室气体,加剧温室效应,威胁全球生态环境。此外,对易燃易爆等危险气体的实时监测是保障工业生产安全的重要措施。例如,对甲烷、一氧化碳等气体浓度的监测,是预警煤矿瓦斯爆炸等安全事故的有效手段。可见,研制气体传感器实现对易燃易爆、有毒有害等气体浓度的有效监控,是对人民健康生活、工业安全生产的有力保障,具有重要的社会价值和市场需求。
基于红外光谱吸收技术的气体传感方法具有检测范围大、灵敏度高、选择性强、防爆性好、抗中毒、寿命长等优点近年来得到了飞速发展。其工作原理是根据气体分子的能级结构,选择性吸收与能级间能量差相匹配的光子能量,即选择性吸收特定波长的红外光。由于不同气体分子能级结构不同,导致吸收的光波长不同。同时,根据朗伯比尔定律,气体分子的浓度与光吸收强度呈对应关系。因此,根据气体分子的吸收波长可以确定气体种类,根据特定光程下光吸收强度确定气体的浓度。目前,基于红外吸收光谱技术的气体传感器研究得到了国内外广泛关注。国际上,美国Honeywell公司、Spectrex公司;德国Drager公司;日本Tohoku大学、东京气体股份有限公司;芬兰Turku大学均已经开展了红外气体传感器的研究,并推出了相关产品。在国内方面,天津大学、西安光机所、中国矿业大学、哈尔滨工业大学等单位在红外气体传感器领域也做出了大量的研究成果。但是,目前国内在这个领域多处于实验室研究阶段,未见成熟产品面市。
目前,国外推出的红外气体传感器产品大多根据气体红外吸收的强选择性,仅对单一种类气体有效。然而,在实际工业应用环境中,往往需要同时对多种混合气体进行多参量传感测量,而采用多种类型的气体传感器必将极大增加工业成本和系统的复杂程度。因此,红外气体传感器的集成化、多功能、多用途化将成为未来发展趋势。针对多种混合气体同步传感的实际需求,开展具有自主知识产权的多参量、多功能的中红外气体传感器研制,具有广泛的应用前景和市场需求。
发明内容
本发明主要提供一种多气体浓度检测装置及其制作方法、报警装置,以提升气体浓度检测装置的检测精度。
为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种多气体浓度检测装置,该多气体浓度检测装置包括:
反射气室,开设有第一贯穿孔和第二贯穿孔;
中红外光源,插设于第一贯穿孔中;
滤光片,至少包括有参考滤光片、第一滤光片和第二滤光片;及
多通道检测器,至少包括位于同一水平面上的朝向第二贯穿孔的参考通道、第一通道和第二通道,参考滤光片覆盖参考通道的进光口,第一滤光片覆盖第一通道的进光口,第二滤光片覆盖第二通道的进光口,中红外光源发出的光线通过反射气室聚集至参考通道、第一通道和第二通道中,以得到参考波长光的参考光强度、第一波长光的第一光强度、第二波长光的第二光强度,通过参考光强度和第一光强度差分运算处理得到第一气体的浓度,通过参考光强度和第二光强度差分运算处理得到第二气体的浓度。
为解决上述技术问题,本发明采用的又一个技术方案是:提供一种多气体浓度检测装置的制作方法,该多气体浓度检测装置的制作方法包括:
制作开设有第一贯穿孔和第二贯穿孔的反射气室;
将中红外光源插设于第一贯穿孔中;
将多通道检测器朝向第二贯穿孔摆放,其中,多通道检测器至少包括位于同一水平面上的朝向第二贯穿孔的参考通道、第一通道和第二通道;
提供滤光片,滤光片至少包括提供参考滤光片、第一滤光片和第二滤光片,将参考滤光片覆盖参考通道的进光口,第一滤光片覆盖第一通道的进光口,第二滤光片覆盖第二通道的进光口,其中,中红外光源发出的光线通过反射气室聚集至参考通道、第一通道和第二通道中,以得到参考波长光的参考光强度、第一波长光的第一光强度、第二波长光的第二光强度,通过参考光强度和第一光强度差分运算处理得到第一气体的浓度,通过参考光强度和第二光强度差分运算处理得到第二气体的浓度。
为解决上述技术问题,本发明采用的又一个技术方案是:提供一种报警装置,该报警装置包括报警器和上述多气体浓度检测装置,报警器与多气体浓度检测装置电连接,报警器用于在多气体浓度检测装置检测到可燃气体的浓度大于预设值时发出警示音。
本发明的有益效果是:
1、本发明在多气体浓度检测装置的结构方面,提出了螺旋形槽气室结构有效优化空间利用率,提高多气体浓度检测装置的集成化程度,使多气体浓度检测装置更加小型化。且传感器结构简单,实现中红外光源、多通道检测器、反射气室的模块化装配,无高精度光路调节过程,多气体浓度检测装置一致性好,成本低,适合大规模自动化生产。
2、本发明在多气体浓度检测装置的传感性能方面,提出了波分复用多参量混合气体浓度传感方法。多气体浓度检测装置的各通道滤波窗口的光谱区间与待测气体特定中红外吸收光谱匹配,使每个通道选择性探测对应光谱吸收的气体分子浓度,实现对多类气体浓度及其混合气体浓度的多参量同步测量目标,推动多气体浓度检测装置向多功能、多用途化方向发展。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图,其中:
图1是本发明提供的多气体浓度检测装置的一实施例的装配结构示意图;
图2是本发明提供的多气体浓度检测装置的一实施例的分解结构示意图;
图3为本发明提供的中红外光源、参考滤光片、第一滤光片和第二滤光片的光谱曲线图;
图4为中红外光源及多通道检测器探测的光谱曲线图;
图5是本发明提供的多气体浓度检测装置的一实施例的光路走向示意图;
图6是本发明提供的多气体浓度检测装置的制作方法的一实施例的流程示意图;
图7是本发明提供的多气体浓度检测装置的制作方法的另一实施例的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至图4,图1是本发明提供的多气体浓度检测装置100的一实施例的装配结构示意图,图2是本发明提供的多气体浓度检测装置100的一实施例的分解结构示意图,图3为本发明提供的中红外光源20、参考滤光片、第一滤光片和第二滤光片的光谱曲线图,图4为中红外光源20及多通道检测器30探测的光谱曲线图。
本发明提供了一种多气体浓度检测装置100,多气体浓度检测装置100能够同步检测出多种气体的浓度,实现对多种气体的浓度及其混合气体浓度的多参量同步测量目标,推动多气体浓度检测装置100向集成化方向发展。以下实施例将以多气体浓度检测装置100同步检测两种气体为例进行讲解说明,可以理解地,多气体浓度检测装置100也可以同步检测三种气体、四种气体等。例如:甲烷、乙炔、乙烷、甲醛、碳氢化合物、二氧化碳、一氧化碳、一氧化氮、氟化氢、甲硫醇、甲硫酸、二甲基硫醚、二硫化碳、硫化氢等。
本发明的多气体浓度检测装置100包括反射气室10、中红外光源20、滤光片和多通道检测器30。其中,滤光片至少包括有参考滤光片、第一滤光片和第二滤光片,多通道检测器30至少包括位于同一水平面上的参考通道、第一通道和第二通道。
反射气室10开设有第一贯穿孔和第二贯穿孔;中红外光源20插设于第一贯穿孔中;参考滤光片覆盖参考通道的进光口,以允许参考波长光通过,第一滤光片覆盖第一通道的进光口,以允许第一波长光b通过,第二滤光片覆盖第二通道的进光口,以允许第二波长光c通过;中红外光源20发出的光线通过反射气室10聚集至参考通道、第一通道和第二通道中,以得到参考波长光的参考光a强度、第一波长光b的第一光强度、第二波长光c的第二光强度,通过参考光a强度和第一光强度差分运算处理得到第一气体的浓度,通过参考光a强度和第二光强度差分运算处理得到第二气体的浓度。
首先值得注意的是,中红外光源20发出3000纳米至7000纳米之间波段的光,这一波段的光更容易被待测气体吸收。例如甲烷对波长为3310nm的光的吸收强度是波长为1670nm的光的200倍,从而提高了双通道检测器30的探测精度。中心波长为4200nm~4300nm的光更容易被二氧化碳吸收。中心波长为4600nm~4700nm的光更容易被一氧化碳吸收。参考波长光的中心波长可以设置为3930nm至3950nm,这一波段的光不容易被气体吸收。
首先,中红外光源20发出的光线沿反射气室10中的通道传播,光线在传播的过程中,每一种气体分子根据其能级结构选择性吸收与其能级能量差相匹配的光子能量,即混合气体中的每一种气体对特定波长的光线产生光吸收作用,从而使特定波长的光线的光强度降低,同时,从相反的一面,根据光线中某个波长变化情况可以确定混合气体中气体的种类;然后多通道检测器30探测经混合气体吸收后的特定波长的光线的光强度,并将该光强度信号转化为对应的电信号;最后,根据朗伯比尔定律,在固定的光程长度下,特定波长的光线被吸收后的光强度与对应种类的气体的浓度具有线性对应关系,通过探测特定波长的光强度的变化量,换算出对应种类的气体的浓度。
在本实施例中,在相同光与气体作用距离下,随着气体浓度的增大,多通道检测器30探测的光强度差分信号变化增大,因而,建立气体浓度与探测器光强度差分信号一一对应的数学关系曲线,实现气体浓度传感测量,构成多通道检测器30。多气体浓度检测装置100采用集成的多通道检测器30同时探测参考光a、第一波长光b和第二波长光c,使参考光a、第一波长光b和第二波长光c具有完全相同的来源和传播路径,由外界环境、反射散射等造成的光强度扰动与光损耗完全相同,因此利用参考光a和第一波长光b的差分信号、参考光a和第二波长光c的差分信号可有效消除中红外光源20强度波动、传播损耗引起的光强度动干扰,进而提升多气体浓度检测装置100的检测精度,实现多多种气体的同步检测。本发明在多气体浓度检测装置的传感性能方面,提出了波分复用多参量混合气体浓度传感方法。多气体浓度检测装置的各通道滤波窗口的光谱区间与待测气体特定中红外吸收光谱匹配,使每个通道选择性探测对应光谱吸收的气体分子浓度,实现对多类气体浓度及其混合气体浓度的多参量同步测量目标,推动多气体浓度检测装置向多功能、多用途化方向发展。
其中,多通道检测器30可以采用热释电可燃气检测器,包括光敏电阻和与光敏电阻电连接的电路板,光敏电阻在光线的照射下,阻值会发生变化,进而改变流过其的电流的大小,电路板接收电流的大小,并将其转换成周期性的电信号,电信号经电路放大调理后,由A/D转换器转换成数字信号。
请参阅图1、图2和图5,图5是本发明提供的多气体浓度检测装置100的一实施例的光路走向示意图。
具体地,反射气室10包括反射室11和扩散窗12,反射室11开设有螺旋形槽112,螺旋形槽112的第一端开设有第一贯穿孔,螺旋形槽112的第二端开设有第二贯穿孔,螺旋形槽112的第一端可以是起始端,螺旋形槽112的第二端可以是终止端,从而保证中红外光源20发出的光线所照射的光程最大。扩散窗12开设有扩散通道122,扩散窗12盖设于螺旋形槽112的开口处,扩散通道122与螺旋形槽112连通,扩散通道122允许混合气体流入螺旋形槽112中。中红外光源20发出的光线从螺旋形槽112的第一端出射,在经过螺旋形槽112和扩散窗12的反射作用后到达位于螺旋形槽112的第二端的多通道检测器30。反射室11的螺旋形槽112在不增大反射室11的体积的前提下,使中红外光源20发出的光线有足够的光程与混合气体反应,以提高测量精度。本发明在多气体浓度检测装置的结构方面,提出了螺旋形槽气室结构有效优化空间利用率,提高多气体浓度检测装置的集成化程度,使多气体浓度检测装置更加小型化。且传感器结构简单,实现中红外光源、多通道检测器、反射气室的模块化装配,无高精度光路调节过程,多气体浓度检测装置一致性好,成本低,适合大规模自动化生产。
扩散通道122朝向螺旋形槽112的侧壁,且扩散通道122的宽度大于螺旋形槽112的侧壁的宽度,这样既保证了混合气体可以通过扩散通道122进入螺旋形槽112中,也可以避免红外光源发出的光线在传播的过程中从扩散通道122射出。
螺旋形槽112的内壁做抛光处理,螺旋形槽112的内壁的粗糙度为2微米至4微米,和/或者,扩散窗12的朝向螺旋形槽112的表面做抛光处理,扩散窗12的朝向螺旋形槽112的表面的粗糙度为2微米至4微米。
可选地,螺旋形槽112的内壁可以镀高反射率金属膜,以提高反射率。和/或者,扩散窗12的朝向螺旋形槽112的表面也可以镀高反射率金属膜,以提高反射率。
高反射率金属膜包括:50~200nm金膜、50~200nm银膜、100~200nm二氧化钛膜、100~200nm五氧化二钒膜、100~200nm二氧化硅膜、100~200nm氟化镁膜、100~200nm氮化硅膜中任一种。
反射气室10还包括第一反射板13和第二反射板14,第一反射板13和第二反射板14分别与扩散窗12连接,且插至于螺旋形槽112中,第一反射板13与第一贯穿孔的轴线方向成45度,以反射中红外光源20发出的光线,第二反射板14与第二贯穿孔的轴线方向成45度,以将光线反射至多通道检测器30。第一反射板13和第二反射板14相互配合,以使中红外光源20的轴向上发出的光线能够尽可能多地到达多通道检测器30处。
可选地,第一反射板13和/或者第二反射板14做抛光处理,粗糙度为2微米至4微米。
可选地,第一反射板13和/或者第二反射板14镀高反射率金属膜。
反射气室10还包括定位柱15,反射室11和扩散窗12中之一与定位柱15连接,反射室11和扩散窗12中另一设置有定位孔114,定位柱15插至于定位孔114中以使反射室11和扩散窗12彼此固定。另外,定位柱15与定位孔114相互配合,也有利于反射室11和扩散窗12之间的拆卸。
反射气室10还包括安装基座16,中红外光源20和多通道检测器30分别与安装基座16连接,安装基座16与反射室11的远离扩散窗12的一侧连接。通过设置安装基座16,以用于安装光源20和双通道检测器30,可以使得结构更加紧凑,且通过一个元件即可以同时固定光源20和双通道检测器30,进而减少了元件的数量,且也降低了安装复杂度,便于安装和拆卸,同时提高了安装精度。
本发明另一方面还提供一种可燃气体报警装置,可燃气体报警装置包括报警器和多气体浓度检测装置100,报警器与多气体浓度检测装置100电连接,报警器用于在多气体浓度检测装置100检测到可燃气体的浓度大于预设值时发出警示音。
其中,在本实施例中,多气体浓度检测装置100的结构与上述实施例中的多气体浓度检测装置100的结构相同,请参照上述实施例中的描述,此处不再赘述。可燃气体浓度的预设值可以根据防爆需求进行设置,本发明实施例不做具体限定。
请参阅图1、图2、图3、图4和图6,图6是本发明提供的多气体浓度检测装置100的制作方法的一实施例的流程示意图。
S101:制作开设有第一贯穿孔和第二贯穿孔的反射气室10。
S102:将中红外光源20插设于第一贯穿孔中。
中红外光源20插设于第一贯穿孔中发出3000纳米至3500纳米之间波段的光,光在反射气室10中反射传播。中红外光源20发出的光更容易被待测气体吸收,例如甲烷对波长为3310纳米的光的吸收强度是波长为1670纳米的光的200倍,从而提高了多气体浓度检测装置100的探测精度。
S103:将多通道检测器30朝向第二贯穿孔摆放,其中,多通道检测器30至少包括位于同一水平面上的朝向第二贯穿孔的参考通道、第一通道和第二通道。
S104:提供滤光片,滤光片至少包括提供参考滤光片、第一滤光片和第二滤光片,将参考滤光片覆盖参考通道的进光口,第一滤光片覆盖第一通道的进光口,第二滤光片覆盖第二通道的进光口。
多通道检测器30朝向第二贯穿孔摆放,用于接受经反射气室10反射的光,多通道检测器30至少包括位于同一水平面上的朝向第二贯穿孔的参考通道、第一通道和第二通道,提供滤光片,滤光片至少包括参考滤光片、第一滤光片和第二滤光片,参考滤光片、第一滤光片和第二滤光片分别覆盖参考通道的进光口、第一通道的进光口和第二通道的进光口,以同步检测三种波长的光。通过设置多通道检测器30中的参考通道、第一通道和第二通道位于同一水平面上,可以使得进入参考通道、第一通道和第二通道中的入射光同时进入,进而降低补偿误差,提升多气体浓度检测装置100的检测精度。
参考滤光片覆盖参考通道的进光口,以允许参考波长光通过,第一滤光片覆盖第一通道的进光口,以允许第一波长光b通过,第二滤光片覆盖第二通道的进光口,以允许第二波长光c通过;中红外光源20发出的光线通过反射气室10聚集至参考通道、第一通道和第二通道中,以得到参考波长光的参考光a强度、第一波长光b的第一光强度、第二波长光c的第二光强度,通过参考光a强度和第一光强度差分运算处理得到第一气体的浓度,通过参考光a强度和第二光强度差分运算处理得到第二气体的浓度。
请参阅图1、图2、图3、图4和图7,图7是本发明提供的多气体浓度检测装置100的制作方法的另一实施例的流程示意图。
S201:挖设形成有螺旋形槽112的反射室11,且在螺旋形槽112的第一端开设第一贯穿孔,螺旋形槽112的第二端开设第二贯穿孔。
S202:挖设形成有扩散通道122的扩散窗12。
S203:将扩散窗12盖设于螺旋形槽112的开口处,且使扩散通道122与螺旋形槽112连通。
反射气室10包括反射室11和扩散窗12,反射室11开设有螺旋形槽112,螺旋形槽112的第一端开设有第一贯穿孔,螺旋形槽112的第二端开设有第二贯穿孔,螺旋形槽112的第一端可以是起始端,螺旋形槽112的第二端可以是终止端,从而保证中红外光源20发出的光线所照射的光程最大。扩散窗12开设有扩散通道122,扩散窗12盖设于螺旋形槽112的开口处,扩散通道122与螺旋形槽112连通,扩散通道122允许混合气体流入螺旋形槽112中。中红外光源20发出的光线从螺旋形槽112的第一端出射,在经过螺旋形槽112和扩散窗12的反射作用后到达位于螺旋形槽112的第二端的多通道检测器30。反射室11的螺旋形槽112在不增大反射室11的体积的前提下,使中红外光源20发出的光线有足够的光程与混合气体反应,以提高测量精度。
S204:将中红外光源20插设于第一贯穿孔中。
中红外光源20插设于第一贯穿孔中发出3000纳米至3500纳米之间波段的光,光在反射气室10中反射传播。中红外光源20发出的光更容易被待测气体吸收,例如甲烷对波长为3310纳米的光的吸收强度是波长为1670纳米的光的200倍,从而提高了多气体浓度检测装置100的探测精度。
S205:将多通道检测器30朝向第二贯穿孔摆放,其中,多通道检测器30至少包括位于同一水平面上的朝向第二贯穿孔的参考通道、第一通道和第二通道。
S206:提供滤光片,滤光片至少包括提供参考滤光片、第一滤光片和第二滤光片,将参考滤光片覆盖参考通道的进光口,第一滤光片覆盖第一通道的进光口,第二滤光片覆盖第二通道的进光口。
多通道检测器30朝向第二贯穿孔摆放,用于接受经反射气室10反射的光,多通道检测器30至少包括位于同一水平面上的朝向第二贯穿孔的参考通道、第一通道和第二通道,提供滤光片,滤光片至少包括参考滤光片、第一滤光片和第二滤光片,参考滤光片、第一滤光片和第二滤光片分别覆盖参考通道的进光口、第一通道的进光口和第二通道的进光口,以同步检测三种波长的光。通过设置多通道检测器30中的参考通道、第一通道和第二通道位于同一水平面上,可以使得进入参考通道、第一通道和第二通道中的入射光同时进入,进而降低补偿误差,提升多气体浓度检测装置100的检测精度。
参考滤光片覆盖参考通道的进光口,以允许参考波长光通过,第一滤光片覆盖第一通道的进光口,以允许第一波长光b通过,第二滤光片覆盖第二通道的进光口,以允许第二波长光c通过;中红外光源20发出的光线通过反射气室10聚集至参考通道、第一通道和第二通道中,以得到参考波长光的参考光a强度、第一波长光b的第一光强度、第二波长光c的第二光强度,通过参考光a强度和第一光强度差分运算处理得到第一气体的浓度,通过参考光a强度和第二光强度差分运算处理得到第二气体的浓度。
值得注意的是,本实施例中所提到的螺旋形气体浓度检测装置可以是上述任一实施例中的螺旋形气体浓度检测装置,在此不一一赘述。
以上仅为本发明的实施方式,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种多气体浓度检测装置,其特征在于,所述多气体浓度检测装置包括:
反射气室,开设有第一贯穿孔和第二贯穿孔;
中红外光源,插设于所述第一贯穿孔中;
滤光片,至少包括有参考滤光片、第一滤光片和第二滤光片;及
多通道检测器,至少包括位于同一水平面上的朝向所述第二贯穿孔的参考通道、第一通道和第二通道,所述参考滤光片覆盖所述参考通道的进光口,所述第一滤光片覆盖所述第一通道的进光口,所述第二滤光片覆盖所述第二通道的进光口,所述中红外光源发出的光线通过所述反射气室聚集至所述参考通道、所述第一通道和所述第二通道中,以得到参考波长光的参考光强度、第一波长光的第一光强度、第二波长光的第二光强度,通过所述参考光强度和所述第一光强度差分运算处理得到第一气体的浓度,通过所述参考光强度和所述第二光强度差分运算处理得到第二气体的浓度;
所述反射气室包括反射室和扩散窗,所述多通道检测器设置于所述反射室远离所述扩散窗的一侧,所述反射室开设有螺旋形槽,所述扩散窗开设有扩散通道,所述扩散窗盖设于所述螺旋形槽的开口处,所述扩散通道与所述螺旋形槽连通,所述扩散通道朝向所述螺旋形槽的侧壁,且所述扩散通道的宽度大于所述螺旋形槽的侧壁的宽度;
所述反射气室还包括第一反射板和第二反射板,所述第一反射板和所述第二反射板相互配合,以使所述中红外光源的轴向上发出的光线能够尽可能多地到达所述多通道检测器处。
2.根据权利要求1所述的多气体浓度检测装置,其特征在于,所述螺旋形槽的第一端开设有所述第一贯穿孔,所述螺旋形槽的第二端开设有所述第二贯穿孔。
3.根据权利要求2所述的多气体浓度检测装置,其特征在于,所述螺旋形槽的内壁的粗糙度为2微米至4微米,和/或者,所述扩散窗的朝向所述螺旋形槽的表面的粗糙度为2微米至4微米。
4.根据权利要求2所述的多气体浓度检测装置,其特征在于,所述反射气室还包括定位柱,所述反射室和所述扩散窗中之一与所述定位柱连接,所述反射室和所述扩散窗中另一设置有定位孔,所述定位柱插至于所述定位孔中以使所述反射室和所述扩散窗彼此固定。
5.根据权利要求2所述的多气体浓度检测装置,其特征在于,所述反射气室还包括安装基座,所述中红外光源和所述多通道检测器分别与所述安装基座连接,所述安装基座与所述反射室的远离所述扩散窗的一侧连接。
6.根据权利要求2所述的多气体浓度检测装置,其特征在于,所述第一反射板和所述第二反射板分别与所述扩散窗连接,且插至于所述螺旋形槽中,所述第一反射板与所述第一贯穿孔的轴线方向成45度,以反射所述中红外光源发出的光线,所述第二反射板与所述第二贯穿孔的轴线方向成45度,以将光线反射至所述多通道检测器。
7.一种多气体浓度检测装置的制作方法,其特征在于,所述多气体浓度检测装置的制作方法包括:
制作开设有第一贯穿孔和第二贯穿孔的反射气室;
将中红外光源插设于所述第一贯穿孔中;
将多通道检测器朝向所述第二贯穿孔摆放,其中,所述多通道检测器至少包括位于同一水平面上的朝向所述第二贯穿孔的参考通道、第一通道和第二通道;
提供滤光片,滤光片至少包括参考滤光片、第一滤光片和第二滤光片,将所述参考滤光片覆盖所述参考通道的进光口,所述第一滤光片覆盖所述第一通道的进光口,所述第二滤光片覆盖所述第二通道的进光口,其中,所述中红外光源发出的光线通过所述反射气室聚集至所述参考通道、所述第一通道和所述第二通道中,以得到参考波长光的参考光强度、第一波长光的第一光强度、第二波长光的第二光强度,通过所述参考光强度和所述第一光强度差分运算处理得到第一气体的浓度,通过所述参考光强度和所述第二光强度差分运算处理得到第二气体的浓度;
其中,所述反射气室包括反射室和扩散窗,所述多通道检测器设置于所述反射室远离所述扩散窗的一侧,所述反射室开设有螺旋形槽,所述扩散窗开设有扩散通道,所述扩散窗盖设于所述螺旋形槽的开口处,所述扩散通道与所述螺旋形槽连通,所述扩散通道朝向所述螺旋形槽的侧壁,且所述扩散通道的宽度大于所述螺旋形槽的侧壁的宽度;
所述反射气室还包括第一反射板和第二反射板,所述第一反射板和所述第二反射板相互配合,以使所述中红外光源的轴向上发出的光线能够尽可能多地到达所述多通道检测器处。
8.根据权利要求7所述的多气体浓度检测装置的制作方法,其特征在于,所述制作开设有第一贯穿孔和第二贯穿孔的反射气室的步骤,包括:
挖设形成有螺旋形槽的反射室,且在所述螺旋形槽的第一端开设第一贯穿孔,所述螺旋形槽的第二端开设第二贯穿孔;
挖设形成有扩散通道的扩散窗;
将所述扩散窗盖设于所述螺旋形槽的开口处,且使所述扩散通道与所述螺旋形槽连通。
9.一种报警装置,其特征在于,所述报警装置包括报警器和如权利要求1-6任一项所述的多气体浓度检测装置,所述报警器与所述多气体浓度检测装置电连接,所述报警器用于在所述多气体浓度检测装置检测到可燃气体的浓度大于预设值时发出警示音。
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