CO气体激光检测装置及其安装结构的制作方法

本技术涉及一种气体检测，具体涉及一种co气体激光检测装置及其安装结构。

背景技术：

1、煤矿火宅、爆破作业以及瓦斯和煤尘爆炸时都会产生大量的co毒性气体，人体在吸入后，会造成人体组织和细胞缺氧，引起中毒窒息。为了矿工的身体健康，根据相关规定，井下作业场所的co气体浓度必须控制在0.0024%以下。因此，快速准确地测定矿井内空气中co的浓度是保障煤矿安全生产的重要因素。co是一种无色、无味、无臭的气体，因此需要用到专门的检测装置对其浓度进行检测，co检测器旨在随时间测量co浓度，并在环境中达到危险浓度的co之前发出警报，为人们提供足够的警告以安全地对该区域进行通风或疏散。

2、目前激光光谱检测气体含量的技术是目前世界范围内检测技术的前沿科技手段之一，其工作原理基于激光吸收光谱法，通过将激光在气体样品中传输，测量气体样品中co分子对特定波长的激光的吸收情况，并根据吸收强度的变化计算出co的浓度。为了提高测量结果的准确性和有效性，通常会延长激光在样品气体中的传输光程，加强co分子与激光中特定波长的光吸收，简单的做法就是将激光发射器和光电探测器分隔得足够远。但是由于矿井坑道环境狭小复杂，很难满足探测器对大空间的要求。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种在有限空间内延长激光光程，提高对co浓度检测准确性的co气体激光检测装置。

2、为了解决上述技术问题，本实用新型采用了的技术方案：

3、一种co气体激光检测装置，包括激光发射器、光电探测器和微处理器，还包括激光反射装置，激光反射装置包括至少1块激光反射镜，激光反射镜通过对激光的反射能够形成激光反射光路，使得激光发射器射出的激光能够通过激光反射光路射入至光电探测器内，光电探测器与微处理器电连接，通过微处理器测量待测co气体的浓度。

4、在本实用新型中，在激光发射器与光电探测器保持原有位置不变，如果按照原有的对射方式，两点之间，直线段的长度是最短的；而本实用新型设置激光反射镜在中间对激光的射线角度进行改变，经反射后再射向光电探测器，对应的就会使激光的光程得到增加，也就能够增强激光与co分子的反应，提高检测的灵敏度和准确性；最后光电探测器将检测得到的电信号，经ad转换后进入微处理器进行处理，得到co气体的浓度值。

5、作为优化，所述激光反射镜的数量为多块，多块所述激光反射镜能够使得激光反射形成w型光路。避免了光路相互之间的干涉，同时更利于设备的小型化。

6、一种co气体激光检测装置的安装结构，包括co气体检测装置、温度调节板和用于对温度调节板的温度进行调节的温控装置，温度调节板的一侧板面上固定连接有基座，基座上穿设有两个安装孔，安装孔的一端与温度调节板的板面对应，co气体检测装置为上述所述的co气体激光检测装置，所述激光发射器嵌设在其中一个安装孔内且置于在温度调节板上，所述光电探测器嵌设在另一个安装孔内且置于在温度调节板上，所述激光反射镜安装在基座外部。激光发射器和光电探测器在工作的时候，都会发出大量的热量，如果不对激光发射器和光电探测器进行降温，就会影响其正常工作，以及会对co气体浓度检测造成影响。在本实用新型中，激光发射器和光电探测器嵌设在基座内，在激光发射器和光电探测器产生热量后，通过与其接触的基座就能够进行热传递，通过基座向外传递热量进行散热；另外激光发射器和光电探测器置于在温度调节板上，通过温控装置对温度调节板温度的调节，同样能够吸收来自激光发射器和光电探测器的大量热量，为激光发射器和光电探测器提供降温，使两者保持在同一个相对恒定的、正常工作温度范围的温度场内，不仅提高了其使用寿命，也避免了对co气体浓度检测的影响。

7、作为优化，所述基座为热沉基座。热沉材料是指一类能够高效传递热量并消耗大量热能的材料，广泛应用于散热领域。热沉材料以其优异的散热性能，能够消耗更多的热能，提高了对激光发射器和光电探测器的散热效果。

8、作为优化，所述基座为圆柱体结构其中心线方向垂直于所述温度调节板所在平面，两个所述安装孔以所述基座的中心线为对称轴对称设置，所述安装孔的中心线方向平行于所述基座的中心线方向。能够更好的控制激光发射器和光电探测器处于同一个温度场内。

9、作为优化，所述基座背对所述温度调节板的一侧侧面上凹设有凹槽，两个所述安装孔位于凹槽的槽底上，所述激光反射镜的数量为多块且固定连接在凹槽的侧壁上，多块所述激光反射镜能够使得激光反射形成w型光路，位于w型光路的入射端和射出端分别设置有射出角度调节镜组和射入角度调节镜组，射出角度调节镜组包括安装座ⅰ和活动安装于安装座ⅰ上的射出角度调节镜，射入角度调节镜组包括安装座ⅱ和活动安装于安装座ⅱ上的射入角度调节镜，安装座ⅰ安装在所述激光发射器对应的所述安装孔的孔口处，射出角度调节镜能够对所述激光发射器中射出的激光反射至所述激光反射装置中，安装座ⅱ安装在所述光电探测器对应的所述安装孔的孔口处，射入角度调节镜能够对所述激光反射装置中射出的激光反射至所述光电探测器中。w型光路可以使光束来回不停的反射，能够实现较小空间内提供更大的光程。在w型光路的两端设置射出角度调节镜组和射入角度调节镜组，可以不用对激光发射器和光电探测器的安装位置及射出和接收激光的角度进行限制，通过射出角度调节镜和射入角度调节镜的活动调节角度变化，满足激光能够通过w型光路，提高了对激光发射器和光电探测器的安装便捷性。

10、作为优化，还包括装置外壳，所述co气体检测装置、所述温度调节板和所述温控装置均安装在装置外壳内，装置外壳底部开设有气孔。利用装置外壳对内部结构进行防水保护，同时又利用底部的气孔方便空气的进入，而且装置外壳上的流水也不会通过气孔反向流入到内部。

11、作为优化，所述装置外壳的内底面且对应所述气孔的位置封盖有透气防水膜。湿度对激光检测的准确性存在较大的影响，设置透气防水膜，通过对空气中的水气进行隔离，提高了检测的准确性。

12、相比现有技术，本实用新型能够在有限的空间内提高了激光光程，进而提高了对co检测的灵敏性和准确性；另外通过对激光发射器和光电探测器的散热，以及保证了它们能处在同一温度场内，去除了因温度不同对半导体测量器件的影响，提高了测量精度。

技术特征：

1.一种co气体激光检测装置，包括激光发射器、光电探测器和微处理器，其特征在于：还包括激光反射装置，激光反射装置包括至少1块激光反射镜，激光反射镜通过对激光的反射能够形成激光反射光路，使得激光发射器射出的激光能够通过激光反射光路射入至光电探测器内，光电探测器与微处理器电连接，通过微处理器测量待测co气体的浓度。

2.根据权利要求1所述的co气体激光检测装置，其特征在于：所述激光反射镜的数量为多块，多块所述激光反射镜能够使得激光反射形成w型光路。

3.一种co气体激光检测装置的安装结构，其特征在于：包括co气体检测装置、温度调节板和用于对温度调节板的温度进行调节的温控装置，温度调节板的一侧板面上固定连接有基座，基座上穿设有两个安装孔，安装孔的一端与温度调节板的板面对应，co气体检测装置为权利要求1或2中任意一项所述的co气体激光检测装置，所述激光发射器嵌设在其中一个安装孔内且置于在温度调节板上，所述光电探测器嵌设在另一个安装孔内且置于在温度调节板上，所述激光反射镜安装在基座外部。

4.根据权利要求3所述的co气体激光检测装置的安装结构，其特征在于：所述基座为热沉基座。

5.根据权利要求3所述的co气体激光检测装置的安装结构，其特征在于：所述基座为圆柱体结构其中心线方向垂直于所述温度调节板所在平面，两个所述安装孔以所述基座的中心线为对称轴对称设置，所述安装孔的中心线方向平行于所述基座的中心线方向。

6.根据权利要求3所述的co气体激光检测装置的安装结构，其特征在于：所述基座背对所述温度调节板的一侧侧面上凹设有凹槽，两个所述安装孔位于凹槽的槽底上，所述激光反射镜的数量为多块且固定连接在凹槽的侧壁上，多块所述激光反射镜能够使得激光反射形成w型光路，位于w型光路的入射端和射出端分别设置有射出角度调节镜组和射入角度调节镜组，射出角度调节镜组包括安装座ⅰ和活动安装于安装座ⅰ上的射出角度调节镜，射入角度调节镜组包括安装座ⅱ和活动安装于安装座ⅱ上的射入角度调节镜，安装座ⅰ安装在所述激光发射器对应的所述安装孔的孔口处，射出角度调节镜能够对所述激光发射器中射出的激光反射至所述激光反射装置中，安装座ⅱ安装在所述光电探测器对应的所述安装孔的孔口处，射入角度调节镜能够对所述激光反射装置中射出的激光反射至所述光电探测器中。

7.根据权利要求3所述的co气体激光检测装置的安装结构，其特征在于：还包括装置外壳，所述co气体检测装置、所述温度调节板和所述温控装置均安装在装置外壳内，装置外壳底部开设有气孔。

8.根据权利要求7所述的co气体激光检测装置的安装结构，其特征在于：所述装置外壳的内底面且对应所述气孔的位置封盖有透气防水膜。

技术总结本技术公开了一种CO气体激光检测装置，包括激光发射器、光电探测器和微处理器，还包括激光反射装置，激光反射装置包括至少1块激光反射镜，激光反射镜通过对激光的反射能够形成激光反射光路，使得激光发射器射出的激光能够通过激光反射光路射入至光电探测器内，光电探测器与微处理器电连接，通过微处理器测量待测CO气体的浓度。本技术还公开一种CO气体激光检测装置的安装结构，利用基座和基座底部的温度调节板，将激光发射器和光电探测器嵌设在基座中并置于在温度调节板上，使其能够控制发量并处于同一个温度场内，避免了温度的影响，提高了测量精度。技术研发人员：包庆,王凯国,何婷受保护的技术使用者：重庆星际科技有限公司技术研发日：20231108技术公布日：2024/7/11