一种基于单光源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、ndir是一种基于非色散红外原理的气体浓度检测技术。它通过测量分子吸收特定波长的红外辐射来确定气体的浓度。具体测量过程需要红外光源发生器发出红外辐射(红外光)，使红外辐射经过一个圆筒型气室，使待测气体中的特定气体分子吸收红外辐射，接收器接收透射光，并将其转化为电信号。最后将电信号进行处理后，根据电信号的大小，测得待测气体的浓度。但是使用和携带较长气室不够便捷，而气室过短则很难使气体分子充分吸收红外辐射。因此，如何不缩短红外辐射光路长度的同时，使基于ndir的气体检测系统更便于使用，是气体分析设备技术领域正在研究的重要方向。

技术实现思路

1、为解决上述一个或多个技术问题，发明人期望通过反射增加光路路径长度，使得较小的气室中可以存在较长的光路；再者，将光源发出的红外光分为两条光路，使得气室中的总光路的路径长度增加。为此，本实用新型提供一种基于单光源ndir气体吸收光路的气体检测系统，该系统包括：ir光源，其将第一红外光和第二红外光射入反射气室；反射气室，其为带有多个气孔的开放气室，用于将红外光多次反射，并最终反射到滤光片；滤光片，其接收来自反射气室的第一红外光和第二红外光，且挑选出第一红外光中预定波长的第一目标光，以及挑选出第二红外光中预定波长的第二目标光，并将第一目标光和第二目标光传递到热电堆；热电堆，其接收滤光片传递的第一目标光和第二目标光；信号处理电路，其接收热电堆输出的模拟信号。

2、在一个实施例中，所述ir光源通过分束器将红外光射向反射气室，其中所述分束器将ir光源发出的单光路红外光拆分成第一红外光和第二红外光。

3、在一个实施例中，所述反射气室包括：第一反射面、第二反射面、反射杯和转向台，其中第一红外光和第二红外光均射向反射杯，经反射杯反射后，第一红外光在第一反射面z字型反射，第二红外光在第二反射面z字型反射，第一红外光和第二红外光通过转向台射向滤光片。

4、在一个实施例中，第一反射面与第二反射面对称，且均位于反射气室的侧壁。

5、在一个实施例中，所述滤光片为红外滤波片。

6、在一个实施例中，所述热电堆包括第一热电偶和第二热电偶，所述第一热电偶接收第一目标光和第二目标光的红外辐射。

7、在一个实施例中，所述信号处理电路还与led数字显示屏连接，所述led数字显示屏用于显示预定气体的气体浓度。

8、在一个实施例中，所述信号处理电路包括热电堆、滤波放大电路和模数转换电路，其中热电堆接收第一目标光和第二目标光的红外辐射，并向所述滤波放大电路输入电压信号；所述滤波放大电路对所述电压信号进行滤波和放大处理，并向所述模数转换电路输入模拟信号；所述模数转换电路将所述模拟信号转换为数字信号，并向所述led数字显示屏输入所述数字信号。

9、在一个实施例中，所述滤波放大电路包括：第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第一电容c1、第二电容c2和运算放大器a。

10、本实用新型提出一种基于单光源ndir气体吸收光路的气体检测系统，该系统的反射气室中存在两条红外光路，且该两条红外光路由一个ir光源得到，因此可以在较小反射气室中得到较长的红外光总路径。使测量结果减小零点漂移(两条光路为同一光源)的同时，测量精度更高(气体吸收辐射较多)。

11、再者，本实用新型还通过模数转换电路和led显示屏将测量气体的浓度直观的表示出来，增强了用户体验感。

技术特征：

1.一种基于单光源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所述的基于单光源ndir气体吸收光路的气体检测系统，其特征在于，所述ir光源通过分束器将红外光射向反射气室，其中所述分束器将ir光源发出的单光路红外光拆分成第一红外光和第二红外光。

3.根据权利要求1所述的基于单光源ndir气体吸收光路的气体检测系统，其特征在于，所述反射气室包括：第一反射面、第二反射面、反射杯和转向台，其中第一红外光和第二红外光均射向反射杯，二者经反射杯反射后，其中的第一红外光在第一反射面z字型反射，第二红外光在第二反射面z字型反射，第一红外光和第二红外光通过转向台射向滤光片。

4.根据权利要求3所述的基于单光源ndir气体吸收光路的气体检测系统，其特征在于，第一反射面与第二反射面对称，且均位于反射气室的侧壁。

5.根据权利要求1所述的基于单光源ndir气体吸收光路的气体检测系统，其特征在于，所述滤光片为红外滤波片。

6.根据权利要求1所述的基于单光源ndir气体吸收光路的气体检测系统，其特征在于，所述热电堆包括第一热电偶和第二热电偶，所述第一热电偶接收第一目标光和第二目标光的红外辐射。

7.根据权利要求1所述的基于单光源ndir气体吸收光路的气体检测系统，其特征在于，所述信号处理电路还与led数字显示屏连接，所述led数字显示屏用于显示预定气体的气体浓度。

8.根据权利要求7所述的基于单光源ndir气体吸收光路的气体检测系统，其特征在于，所述信号处理电路包括滤波放大电路和模数转换电路，其中热电堆接收第一目标光和第二目标光的红外辐射后，向所述滤波放大电路输入电压信号；所述滤波放大电路对所述电压信号进行滤波和放大处理，并向所述模数转换电路输入模拟信号；所述模数转换电路将所述模拟信号转换为数字信号，并向所述led数字显示屏输入所述数字信号。

9.根据权利要求8所述的基于单光源ndir气体吸收光路的气体检测系统，其特征在于，所述滤波放大电路包括：第一电阻(r1)、第二电阻(r2)、第三电阻(r3)、第四电阻(r4)、第五电阻(r5)、第六电阻(r6)、第一电容(c1)、第二电容(c2)和运算放大器(a)。

技术总结本技术涉及一种基于单光源NDIR气体吸收光路的气体检测系统，包括：IR光源，其将第一红外光和第二红外光射入反射气室；反射气室，其为带有多个气孔的开放气室，用于将红外光多次反射，并最终反射到滤光片；滤光片，其接收来自反射气室的第一红外光和第二红外光，且挑选出第一红外光中预定波长的第一目标光，以及挑选出第二红外光中预定波长的第二目标光，并将第一目标光和第二目标光传递到热电堆；热电堆，其接收第一目标光和第二目标光的红外辐射后，向信号处理电路输出电压信号；信号处理电路，其接收热电堆输出的电压信号。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