一种基于双光源NDIR气体吸收光路的气体检测系统的制作方法

本技术属于气体分析设备，具体涉及一种基于双光源ndir气体吸收光路的气体检测系统。

背景技术：

1、现有基于ndir的气体检测系统多采用单通道光路，其光路形式一般为圆柱形对射光路和其他形状的反射型光路，该系统通常使用一个光源加一个热电堆接收器的形式，而热电堆又分为单窗口与双窗口两种。单通道直壁光路由于没有对红外光进行反射，所以光路与外壳尺寸比较长，体积较大，效率较低。而且单通道吸收光路在“单窗热电堆ndir”的应用中存在因光源与温度等因素导致的严重漂移问题，严重影响了最终测量结果的准确性与一致性，甚至在许多非自然场合中无法实现有效测量。虽然使用双窗口热电堆可以改善这一问题，但由于热电堆本身成本翻倍以及附属电路成本增加的原因，限制了此类传感器的推广应用。再者，双窗口形式的传感器无法解决光源在使用过程中的衰减漂移问题。

技术实现思路

1、为解决上述一个或多个技术问题，本实用新型提出使用了一种小体积形式的双光路设计，方形外壳内对称分布了两条z字形光路，其中两条光路分别使用两个同型号ir光源，中间经过的光路在两个气室中发生多次反射，最终交汇于一个红外强度接收器上方(红外强度接收器与气室之间有一片方形滤光片，且三者之间的通路气密隔离)。

2、通过一种基于双光源ndir气体吸收光路的气体检测系统，包括：第一ir光源，其向第一多反射气室发出第一红外光；第二ir光源，其向第二多反射气室发出第二红外光；第一多反射气室，其为充满纯净气体的封闭气室，用于将第一红外光多次反射，并反射到滤光片；第二多反射气室，其为带有多个气孔的开放气室，用于将第二红外光多次反射，并反射到滤光片；滤光片，其用于滤出第一红外光中预定波长的第一目标光，还用于滤出第二红外光中预定波长的第二目标光；红外强度接收器，其接收第一目标光和第二目标光，用于将二者红外辐射强度的差映射到气体浓度。

3、在一个实施例中，所述第一ir光源和所述第二ir光源为相同型号的光源。

4、在一个实施例中，所述第一多反射气室包括：第一反射杯、第一转向台和第一反射面，其中第一反射杯正对第一光源，第一反射面位于第一反射气室的侧壁上，第一反射杯将第一ir光源发出的第一红外光聚集并反射到反射面，第一红外光经反射面多次反射后到达第一转向台，第一红外光经第一转向台转向后到达滤光片。

5、在一个实施例中，所述第一多反射气室为充满洁净空气的封闭气室。

6、在一个实施例中，所述第二多反射气室包括：第二反射杯、第二转向台和第一反射面，其中第二反射杯正对第一ir光源，第二反射杯将第二ir光源发出的第二红外光聚集并反射到反射面，第二红外光经反射面多次反射后到达第二转向台，第二红外光经第二转向台转向后到达滤光片。

7、在一个实施例中，所述第二多反射气室的外壳有多个气孔，所述第二多反射气室为与外部空气互通的开放气室。

8、在一个实施例中，所述红外强度接收器包括热电堆和信号处理器，所述热电堆接收红外光后，将产生的电信号输入到信号处理器。

9、在一个实施例中，所述信号处理器包括滤波放大电路、adc转换电路和mcu控制电路，其中滤波放大电路将所述热电堆输出的第一电信号进行过滤和放大处理得到第二电信号，所述adc转换电路接收第二电信号，并将所述第二电信号转换为数字信号，所述mcu控制电路接收所述数字信号。

10、在一个实施例中，所述adc转换电路还与显示屏连接，所述显示屏用于显示预定气体的浓度。

11、本实用新型提出基于双光源ndir气体吸收光路的气体检测系统使用了两个ir光源，因此可提高使用此系统测量准确度，消除零点漂移并降低温度漂移，减小光源衰减对测量的影响并提高系统寿命。而且实现快速测量并大幅降低系统平均功耗，可有效降低系统成本并提升其市场前景。

技术特征：

1.一种基于双光源ndir气体吸收光路的气体检测系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于双光源ndir气体吸收光路的气体检测系统，其特征在于，所述第一ir光源和所述第二ir光源为相同型号的光源。

3.根据权利要求1所述的基于双光源ndir气体吸收光路的气体检测系统，其特征在于，所述第一多反射气室包括：第一反射杯、第一转向台和第一反射面，其中第一反射杯正对第一光源，第一反射面位于第一反射气室的侧壁上，第一反射杯将第一ir光源发出的第一红外光聚集并反射到反射面，第一红外光经反射面多次反射后到达第一转向台，第一红外光经第一转向台转向后到达滤光片。

4.根据权利要求3所述的基于双光源ndir气体吸收光路的气体检测系统，其特征在于，所述第一多反射气室为充满洁净空气的封闭气室。

5.根据权利要求1所述的基于双光源ndir气体吸收光路的气体检测系统，其特征在于，所述第二多反射气室包括：第二反射杯、第二转向台和第一反射面，其中第二反射杯正对第一ir光源，第二反射杯将第二ir光源发出的第二红外光聚集并反射到反射面，第二红外光经反射面多次反射后到达第二转向台，第二红外光经第二转向台转向后到达滤光片。

6.根据权利要求5所述的基于双光源ndir气体吸收光路的气体检测系统，其特征在于，所述第二多反射气室的外壳有多个气孔，所述第二多反射气室为与外部空气互通的开放气室。

7.根据权利要求1所述的基于双光源ndir气体吸收光路的气体检测系统，其特征在于，所述红外强度接收器包括热电堆和信号处理器，所述热电堆接收红外光后，将产生的电信号输入到信号处理器。

8.根据权利要求7所述的基于双光源ndir气体吸收光路的气体检测系统，其特征在于，所述信号处理器包括滤波放大电路、adc转换电路和mcu控制电路，其中滤波放大电路将所述热电堆输出的第一电信号进行过滤和放大处理得到第二电信号，所述adc转换电路接收第二电信号，并将所述第二电信号转换为数字信号，所述mcu控制电路接收所述数字信号。

9.根据权利要求8所述的基于双光源ndir气体吸收光路的气体检测系统，其特征在于，所述adc转换电路还与显示屏连接，所述显示屏用于显示预定气体的浓度。

技术总结本技术涉及一种基于双光源NDIR气体吸收光路的气体检测系统，该系统包括：第一IR光源，其向第一多反射气室发出第一红外光；第二IR光源，其向第二多反射气室发出第二红外光；第一多反射气室，其为充满纯净气体的封闭气室；第二多反射气室，其为带有多个气孔的开放气室；滤光片，其用于对应挑选出第一红外光和第二红外光中预定波长的第一目标光和第二目标光；红外强度接收器，其接收第一目标光和第二目标光，用于将二者红外辐射强度的差映射到气体浓度。通过两个光源可提高测量气体浓度的准确度，消除零点漂移并降低温度漂移，减小光源衰减对测量的影响并提高系统寿命。技术研发人员：单向群受保护的技术使用者：商丘青木传感技术有限公司技术研发日：20231106技术公布日：2024/7/25