一種tdlas氣體檢測方法及系統的制作方法
【專利摘要】本發明提供了一種TDLAS氣體檢測方法及系統，所述方法包括：半導體激光器出射的線激光入射到傳輸光纖；傳輸光纖出射的線激光入射到全反射鏡；全反射鏡將線激光反射后入射到垂直放置的氣室；入射到氣室的線激光經第一透鏡組反射后從線激光的入射面出射；分析裝置接收垂直放置的氣室出射的線激光進行檢測，混合氣體由于各個氣體的比重不同，在垂直放置的氣室中分層，激光入射到垂直放置的氣室內后，經過第一透鏡組反射后從激光的入射面出射，激光可以照射到垂直放置的氣室中的每一層氣體，防止出現氣體漏檢的情況，減小混合氣體檢測的誤差。
【專利說明】—種TDLAS氣體檢測方法及系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及光學【技術領域】，特別是涉及一種TDLAS氣體檢測方法及系統。
【背景技術】
[0002]可調諧半導體激光吸收光譜(TunableDiode Laser Absorption Spectroscopy,TDLAS)分析方法，是常用的氣體分析方法，主要是利用半導體激光器的可調諧和窄線寬特性，通過選擇待測氣體的某條特定的吸收光譜線進行測量，可排除其他氣體的光譜的干擾，實現待測氣體濃度的快速在線檢測。
[0003]TDLAS技術是一種高分辨率的光譜吸收技術，激光穿過被測氣體的光強衰減可用朗伯_比爾(Lambert-Beer)定律公式(I)表述:
[0004]A=Ig (1/T) =Kbc(I)
[0005]其中，A為吸光度，T為透射比，是投射光強度比上入射光強度；c為吸光物質的濃度，b為吸收層厚度，吸光度A與吸光物質的濃度c及吸收層厚度b成正比。公式(I)表明氣體濃度越高，對光的衰減越大。因此，可通過測量氣體對激光的衰減來測量氣體的濃度。
[0006]TDLAS激光氣體分析過程中，由可調諧半導體激光器光源輸出的激光，經過光纖傳輸至氣室。氣室有一個進氣口和一個排氣口，待測氣體由進氣口輸入，由排氣口排出。激光逆著待測氣體流動的方向射入，接收從氣室出射的激光，分析出射激光的光譜，即可檢測待測氣體的濃度。如圖1所示。
[0007]標準氣室水平擺放，與激光入射的方向一致。當靜態標準氣室中裝的是比重不同的混合氣體時，由于地球引力，混合氣體自身密度不同，會出現分層現象，造成無法保證激光光束可以通過所有氣體的吸收層，所以當激光照進標準氣室的時候，激光光束有可能只能照射到一部分氣體的吸收層，導致氣體檢測時出現漏層或者無法檢測到所要檢測的氣體，這樣測量出的氣體濃度值誤差大或者測量結果錯誤。
[0008]比如:標準氣室中充有氨氣和氮氣兩種混合氣體。在標準狀況下，氨氣的密度是
0.75893g/L,氮氣的密度是1.25g/L，可知，當標準氣室水平擺放時，標準氣室中氨氣會浮在氮氣之上，所以激光很可能只照射到單一氣體，不能反映真實的氨氣和氮氣的濃度比。
[0009]一般情況下，在實際測量過程中，氣室的擺放與標定的水平有一定的角度，如圖2所示。所以無法保證激光照射到的氣體層與標定的水平情況下照射到的氣體層一致，這樣測量出來的結果會出現明顯的偏差。如圖2所示，當氣室的擺放與標定的水平有一定角度的偏轉(從L傾斜到LI)時，接觸到氨氣的光程只有DP段，而DP〈麗，從而測量的氨氣和氮氣的濃度值誤差大。
【發明內容】
[0010]有鑒于此，本發明提供了一種TDLAS氣體檢測方法及系統，激光入射到垂直放置的氣室，再接收從激光的入射面出射的激光進行檢測，減小由于不同比重的氣體在氣室中分層所帶來的檢測的誤差。[0011 ]一種TDLAS氣體檢測方法，所述方法包括:
[0012]半導體激光器出射的線激光入射到傳輸光纖；
[0013]傳輸光纖出射的線激光入射到全反射鏡；
[0014]全反射鏡將線激光反射后入射到垂直放置的氣室；
[0015]入射到氣室的線激光經第一透鏡組反射后從線激光的入射面出射；
[0016]分析裝置接收垂直放置的氣室出射的線激光進行檢測。
[0017]可選的，所述傳輸光纖出射的線激光入射到全反射鏡后還包括:
[0018]全反射鏡將線激光反射后入射到第二透鏡組擴束成帶狀激光；
[0019]則全反射鏡將線激光反射后入射到垂直放置的氣室；入射到氣室的線激光經第一透鏡組反射后從線激光的入射面出射；分析裝置接收垂直放置的氣室出射的線激光進行檢測為:
[0020]第二透鏡組出射的帶狀激光入射到垂直放置的氣室；
[0021]入射到氣室的帶狀激光經第一透鏡組反射后從帶狀激光的入射面出射；
[0022]分析裝置接收垂直放置的氣室出射的帶狀激光進行檢測。
[0023]可選的，所述全反射鏡將激光反射后入射到第二透鏡組擴束成帶狀激光包括:
[0024]全反射鏡將線激光反射后入射到凹透鏡，線激光經所述凹透鏡折射后出射光為發散的線激光；
[0025]凹透鏡出射的發散的線激光入射到圓柱透鏡的側面，發散的線激光經所述圓柱透鏡匯聚后出射光為帶狀激光。
[0026]可選的，所述入射到氣室的帶狀激光經第一透鏡組反射后從帶狀激光的入射面出射包括:
[0027]入射到垂直放置的氣室的帶狀激光經第一透鏡組反射一次后從帶狀激光的入射面出射；
[0028]或者，
[0029]入射到垂直放置的氣室的帶狀激光經第一透鏡組反射多次后從帶狀激光的入射面出射。
[0030]一種TDLAS氣體檢測系統,所述系統包括:
[0031]半導體激光器、傳輸光纖、全反射鏡、垂直放置的氣室、第一透鏡組以及分析裝置；
[0032]所述半導體激光器，用于出射線激光；
[0033]所述傳輸光纖，用于將激光器出射的線激光傳輸至全反射鏡；
[0034]所述全反射鏡，用于將線激光反射后入射到垂直放置的氣室；
[0035]所述第一透鏡組，用于將入射到氣室的線激光反射后從線激光的入射面出射；
[0036]所述垂直放置的氣室，用于放置待測氣體；
[0037]所述分析裝置，用于對垂直放置的氣室出射的線激光進行檢測。
[0038]可選的，所述系統還包括:
[0039]第二透鏡組，用于將全反射鏡反射后的線激光擴束成帶狀激光后入射到垂直放置的氣室；
[0040]則所述第一透鏡組，具體用于將入射到氣室的帶狀激光反射后從帶狀激光的入射面出射；
[0041]所述分析裝置，用于對垂直放置的氣室出射的帶狀激光進行檢測。
[0042]可選的，所述第二透鏡組包括:
[0043]凹透鏡和圓柱透鏡；
[0044]所述凹透鏡，用于將傳輸光纖出射的線激光折射，出射光為發散的線激光；
[0045]所述圓柱透鏡，用于將凹透鏡出射的發散的線激光折射匯聚，出射光為帶狀激光。
[0046]可選的，所述凹透鏡為:
[0047]單凹透鏡或雙凹透鏡。
[0048]可選的，所述第一透鏡組包括:
[0049]靠近垂直放置的氣室的底面放置的第一全反射鏡；
[0050]第一全反射鏡，用于將入射到垂直放置的氣室的帶狀激光反射一次后從帶狀激光的入射面出射。
[0051]可選的，所述第一透鏡組包括:
[0052]靠近垂直放置的氣室的帶狀激光入射面放置的第二全反射鏡；
[0053]靠近垂直放置的氣室的底面放置的第三全反射鏡和第四全反射鏡；
[0054]第二全反射鏡、第三全反射鏡和第四全反射鏡用于將入射到垂直放置的氣室的帶狀激光反射多次后從帶狀激光的入射面出射。
[0055]由上述內容可知，本發明有如下有益效果:
[0056]本發明提供了一種TDLAS氣體檢測方法及系統，所述方法包括:半導體激光器出射的線激光入射到傳輸光纖；傳輸光纖出射的線激光入射到全反射鏡；全反射鏡將線激光反射后入射到垂直放置的氣室；入射到氣室的線激光經第一透鏡組反射后從線激光的入射面出射；分析裝置接收垂直放置的氣室出射的線激光進行檢測，混合氣體由于各個氣體的比重不同，在垂直放置的氣室中分層，激光入射到垂直放置的氣室內后，經過第一透鏡組反射后從激光的入射面出射，激光可以照射到垂直放置的氣室中的每一層氣體，防止出現氣體漏檢的情況，減小混合氣體檢測的誤差。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0057]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0058]圖1為現有技術氣室水平放置時激光在氣室中傳輸不意圖；
[0059]圖2為現有技術氣室與水平有一定傾斜角放置時激光在氣室中傳輸示意圖；
[0060]圖3為本發明一種TDLAS氣體檢測方法實施例一流程圖；
[0061]圖4為本發明入射到氣室的線激光第一種可能傳輸方式示意圖；
[0062]圖5為本發明入射到氣室的線激光第二種可能傳輸方式示意圖；
[0063]圖6為本發明一種TDLAS氣體檢測方法實施例二流程圖；
[0064]圖7為本發明第二透鏡組結構示意圖；
[0065]圖8為本發明一種TDLAS氣體檢測系統實施例三結構示意圖；[0066]圖9為本發明第一透鏡組第一種結構示意圖；
[0067]圖10為本發明第一透鏡組第二種結構示意圖；
[0068]圖11為本發明一種TDLAS氣體檢測系統實施例四結構示意圖。
【具體實施方式】
[0069]本發明公開了一種TDLAS氣體檢測方法及系統，激光入射到垂直放置的氣室，再接收從激光的入射面出射的激光進行檢測，避免由于不同比重的氣體在氣室中分層所造成的漏檢，提聞混合氣體的檢測精度。
[0070]下面結合附圖對本發明實施例進行詳細說明。
[0071]實施例一
[0072]圖3為本發明一種TDLAS氣體檢測方法實施例一流程圖，所述方法包括:
[0073]步驟301:半導體激光器出射的線激光入射到傳輸光纖。
[0074]激光器輸出的光準直性好，發散角小，可以看作是線激光。
[0075]步驟302:傳輸光纖出射的線激光入射到全反射鏡。
[0076]激光輸出的線激光經過傳輸光纖傳輸至全反射鏡。一般情況下，激光器輸出的線激光水平傳輸，為了能使線激光入射至垂直放置的氣室中，采用全反射鏡改變線激光的傳輸方向。
[0077]步驟303:全反射鏡將線激光反射后入射到垂直放置的氣室。
[0078]線激光入射至垂直放置的氣室的入射角(入射線激光與垂線之間的夾角)不進行具體限定，只要入射的線激光經過反射后能夠從線激光的入射面出射即可。一般情況下，線激光入射至垂直放置的氣室中采用小角度(30度以內)入射，防止出射角度太大造成整個檢測系統所占的空間太大。
[0079]垂直放置的氣室中有至少兩種不同的氣體，混合氣體中的各個氣體比重不同，由于重力原因，不同比重的氣體在垂直放置的氣室中分層，比重達的氣體在下面，比重小的氣體在上面，這樣不同比重的氣體在垂直放置的氣室中基本按照比重由小到大分層排布在垂直放置的氣室中。
[0080]步驟304:入射到氣室的線激光經第一透鏡組反射后從線激光的入射面出射。
[0081 ] 入射到氣室的線激光入射到垂直放置的氣室中，再由垂直放置的氣室中放置的的第一透鏡組反射后從線激光的入射面出射，也就是說，線激光的入射面和反射后的線激光的出射面是同一個平面。
[0082]線激光在氣室的傳播過程中，線激光從垂直放置的氣室的頂面傳輸至底面，再由底面反射回頂面，可以照射到每一層的氣體，避免了線激光水平入射到氣室中時，由于混合氣體中各個氣體比重在氣室中分層所導致的激光在氣室中傳播的過程中照射不到某些處于底層或頂層的氣體，導致對有些氣體漏檢的問題。將線激光入射到垂直放置的氣室中，防止出現氣體漏檢的情況，減小混合氣體檢測的誤差。
[0083]入射到氣室的線激光經第一透鏡組反射后從線激光的入射面出射有兩種可能的實施方式:
[0084]第一種可能的實施方式如圖4所示:
[0085]入射到垂直放置的氣室的線激光經過第一全反射鏡反射一次后從線激光入射面出射。
[0086]舉例說明:假設垂直放置的氣室中裝有氨氣和氮氣兩種不同比重的混合氣體，氨氣的比重小于氮氣的比重，兩種氣體在垂直放置的氣室中分層，氨氣在上層，氮氣在下層。線激光入射到垂直放置的氣室中，再由氣室中設置的第一透鏡組反射后由線激光的入射面射出。線激光先依次照射垂直放置的氣室中的氨氣和氮氣，再由第一全反射鏡反射后的線激光依次照射氮氣和氨氣后從線激光的入射面出射。如圖4所示，線激光從A端進，經過反射鏡，從B端出，A和B在同一平面。線激光充分的接觸氨氣和氮氣兩種氣體層，照射氨氣的光程是AF+BE，照射氮氣的光程為EC+CF。即使氣室放置時不是絕對的垂直，與垂線有一定的角度偏移，由于線激光在垂直放置的氣室中折返一次，對氣室中各個氣體照射的光程與氣室絕對垂直放置時差別不大，誤差很小可以忽略不計。
[0087]第二種可能的實施方式如圖5所示:
[0088]入射到垂直放置的氣室的線激光經第二全反射鏡、第三全反射鏡和第四全反射鏡反射多次后從線激光的入射面出射。
[0089]第二種實施方式與第一種實施方式相比，線激光在垂直放置的氣室中多次折返，與混合氣體的接觸光程長，探測精度更高。經過三個全反射鏡的連續反射，線激光在垂直放置的氣室中往返多次，光程變長。雖然由于地球引力，使水平進入氣室的混合氣體出現分層，折返的線激光逐一照射分層的氣體，使每束線激光都可以經過不同比重的混合氣體，這樣測出的值，真實反映了不同比重的混合氣體中各個氣體在氣室的濃度值。
[0090]步驟305:分析裝置接收垂直放置的氣室出射的線激光進行檢測。
[0091]分析裝置接收出射的線激光，對出射線激光的吸收光譜線進行測量分析，得到垂直放置的氣室中混合氣體中各個氣體的濃度比。
[0092]由上述內容可知，本發明有如下有益效果:
[0093]半導體激光器出射的線激光入射到傳輸光纖；傳輸光纖出射的線激光入射到全反射鏡；全反射鏡將線激光反射后入射到垂直放置的氣室；入射到氣室的線激光經第一透鏡組反射后從線激光的入射面出射；分析裝置接收垂直放置的氣室出射的線激光進行檢測，混合氣體由于各個氣體的比重不同，在垂直放置的氣室中分層，激光入射到垂直放置的氣室內后，經過第一透鏡組反射后從激光的入射面出射，激光可以照射到垂直放置的氣室中的每一層氣體，防止出現氣體漏檢的情況，減小混合氣體檢測的誤差。
[0094]實施例二
[0095]圖6為本發明一種TDLAS氣體檢測方法實施例二流程圖，與實施例一相比，實施例二中對線激光擴束成帶狀激光進行檢測，所述方法包括:
[0096]步驟601:半導體激光器出射的線激光入射到傳輸光纖。
[0097]步驟602:傳輸光纖出射的線激光入射到全反射鏡。
[0098]步驟601和步驟602與實施例一類似，參考實施例一的描述，這里不再贅述。
[0099]步驟603:全反射鏡將線激光反射后入射到第二透鏡組擴束成帶狀激光。
[0100]第二透鏡組將線激光擴束成帶狀激光，如圖7所示，擴束的光路圖具體為:
[0101]全反射鏡將線激光反射后入射到凹透鏡，線激光經所述凹透鏡折射后出射光為發散的線激光；
[0102]凹透鏡出射的發散的線激光入射到圓柱透鏡的側面，發散的線激光經所述圓柱透鏡匯聚后出射光為帶狀激光。
[0103]其中，凹透鏡可以是單凹透鏡，也可以是雙凹透鏡
[0104]對激光器輸出的線激光利用第二透鏡組擴束后，將線激光擴束成帶狀激光再入射到垂直放置的氣室中進行檢測，增大了氣室中混合氣體與激光的接觸面積，進一步提高了探測精度。
[0105]步驟604:第二透鏡組出射的帶狀激光入射到垂直放置的氣室。
[0106]步驟605:入射到氣室的帶狀激光經第一透鏡組反射后從帶狀激光的入射面出射。
[0107]所述入射到氣室的帶狀激光經第一透鏡組反射后從帶狀激光的入射面出射有兩種可能的實施方式:
[0108]第一種可能的實施方式:
[0109]入射到垂直放置的氣室的帶狀激光經第一透鏡組反射一次后從帶狀激光的入射面出射。
[0110]第二種可能的實施方式:
[0111]入射到垂直放置的氣室的帶狀激光經第一透鏡組反射多次后從帶狀激光的入射面出射。
[0112]上述兩種可能的實施方式與實施例一中入射到氣室的線激光經第一透鏡組反射后從線激光的入射面出射的兩種可能的實施方式類似，參考圖4、圖5以及實施例一的描述，這里不再贅述。
[0113]第二透鏡組出射的帶狀激光入射到垂直放置的氣室中，再由氣室中設置的第一透鏡組反射后，從帶狀激光的入射面出射。帶狀激光從垂直放置的氣室的頂面照射到氣室中每一層氣體后，再由第一透鏡組反射回氣室的頂面，垂直放置的氣室中的混合氣體由于比重不同在氣室中分層排布，帶狀激光照射到每一層氣體，帶狀氣體在垂直放置的氣室中折返增加了帶狀激光在氣室中的光程，帶狀激光與線激光相比，光照面積增加，也就是說，增大了氣室中混合氣體與激光的接觸面積，進一步提高了氣體檢測的精度。
[0114]步驟606:分析裝置接收垂直放置的氣室出射的帶狀激光進行檢測。
[0115]分析裝置接收帶狀激光，對帶狀激光的吸收光譜進行分析，得到垂直放置的氣室中的混合氣體的比例。
[0116]由上述內容可知，本發明還有如下有益效果:
[0117]將半導體激光器出射的線激光擴束成帶狀激光后入射到垂直放置的氣室中，與線激光相比增大了氣室中氣體與激光接觸的面積，進一步提高了氣體檢測的精度。
[0118]實施例三
[0119]圖8為本發明一種TDLAS氣體檢測系統實施例三結構不意圖，是與實施例一所述的方法所對應的系統，所述系統包括:
[0120]半導體激光器801、傳輸光纖802、全反射鏡803、垂直放置的氣室804、第一透鏡組805以及分析裝置806。
[0121]所述半導體激光器801，用于出射線激光。
[0122]激光是由受激輻射產生的線性光束，發散角很小，只有0.001弧度，接近平行。
[0123]所述傳輸光纖802，用于將激光器出射的線激光傳輸至全反射鏡。[0124]光纖是傳輸激光的理想介質之一，光纖在傳輸激光的過程中，對激光的損耗小，色散低，可對激光進行遠距離傳輸。
[0125]所述全反射鏡803，用于將線激光反射后入射到垂直放置的氣室。
[0126]所述垂直放置的氣室804，用于放置待測氣體。
[0127]所述第一透鏡組805，用于將入射到氣室的線激光反射后從線激光的入射面出射。
[0128]如圖9所示，所述第一透鏡組804包括:
[0129]靠近垂直放置的氣室的底面放置的第一全反射鏡；
[0130]第一全反射鏡901，用于將入射到垂直放置的氣室的線激光反射一次后從線激光的入射面出射。
[0131]如圖10所示，所述第一透鏡組包括:
[0132]靠近垂直放置的氣室的帶狀激光入射面放置的第二全反射鏡1001 ；
[0133]靠近垂直放置的氣室的底面放置的第三全反射鏡1002和第四全反射鏡1003 ；
[0134]第二全反射鏡1001、第三全反射鏡1002和第四全反射鏡1003用于將入射到垂直放置的氣室的線激光反射多次后從線激光的入射面出射。
[0135]所述分析裝置806，用于對垂直放置的氣室出射的線激光進行檢測。
[0136]實施例四
[0137]圖11為本發明一種TDLAS氣體檢測系統實施例四結構示意圖，是與實施例二所述的方法所對應的系統，所述系統包括:
[0138]半導體激光器801、傳輸光纖802、第二透鏡組1101，全反射鏡803、垂直放置的氣室804、第一透鏡組805以及分析裝置806。
[0139]所述半導體激光器801，用于出射線激光。
[0140]所述傳輸光纖802，用于將激光器出射的線激光傳輸至全反射鏡。
[0141]所述全反射鏡803，用于將線激光反射后入射到第二透鏡組。
[0142]第二透鏡組1101，用于將全反射鏡反射后的線激光擴束成帶狀激光后入射到垂直放置的氣室。
[0143]如圖7所示，所述第二透鏡組包括:
[0144]凹透鏡701和圓柱透鏡702 ；
[0145]所述凹透鏡701，用于將傳輸光纖出射的線激光折射，出射光為發散的線激光；
[0146]所述圓柱透鏡702，用于將凹透鏡出射的發散的線激光折射匯聚，出射光為帶狀激光。
[0147]其中，所述凹透鏡為單凹透鏡或雙凹透鏡。
[0148]所述垂直放置的氣室804，用于放置待測氣體。
[0149]所述第一透鏡組805，用于將入射到氣室的帶狀激光反射后從帶狀激光的入射面出射。
[0150]如圖11所示，所述第一透鏡組805包括:
[0151]靠近垂直放置的氣室的帶狀激光入射面放置的第二全反射鏡1101 ；
[0152]靠近垂直放置的氣室的底面放置的第三全反射鏡1102和第四全反射鏡1103 ；
[0153]第二全反射鏡1101、第三全反射鏡1102和第四全反射鏡1103用于將入射到垂直放置的氣室的帶狀激光反射多次后從帶狀激光的入射面出射。[0154]所述分析裝置806，用于對垂直放置的氣室出射的帶狀激光進行檢測。
[0155]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種TDLAS氣體檢測方法，其特征在于，所述方法包括: 半導體激光器出射的線激光入射到傳輸光纖； 傳輸光纖出射的線激光入射到全反射鏡； 全反射鏡將線激光反射后入射到垂直放置的氣室； 入射到氣室的線激光經第一透鏡組反射后從線激光的入射面出射； 分析裝置接收垂直放置的氣室出射的線激光進行檢測。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述傳輸光纖出射的線激光入射到全反射鏡后還包括: 全反射鏡將線激光反射后入射到第二透鏡組擴束成帶狀激光； 則全反射鏡將線激光反射后入射到垂直放置的氣室；入射到氣室的線激光經第一透鏡組反射后從線激光的入射面出射；分析裝置接收垂直放置的氣室出射的線激光進行檢測為: 第二透鏡組出射的帶狀激光入射到垂直放置的氣室； 入射到氣室的帶狀激 光經第一透鏡組反射后從帶狀激光的入射面出射； 分析裝置接收垂直放置的氣室出射的帶狀激光進行檢測。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述全反射鏡將激光反射后入射到第二透鏡組擴束成帶狀激光包括: 全反射鏡將線激光反射后入射到凹透鏡，線激光經所述凹透鏡折射后出射光為發散的線激光； 凹透鏡出射的發散的線激光入射到圓柱透鏡的側面，發散的線激光經所述圓柱透鏡匯聚后出射光為帶狀激光。
4.根據權利要求2-3任意一項所述的方法，其特征在于，所述入射到氣室的帶狀激光經第一透鏡組反射后從帶狀激光的入射面出射包括: 入射到垂直放置的氣室的帶狀激光經第一透鏡組反射一次后從帶狀激光的入射面出射； 或者， 入射到垂直放置的氣室的帶狀激光經第一透鏡組反射多次后從帶狀激光的入射面出射。
5.一種TDLAS氣體檢測系統，其特征在于，所述系統包括: 半導體激光器、傳輸光纖、全反射鏡、垂直放置的氣室、第一透鏡組以及分析裝置； 所述半導體激光器，用于出射線激光； 所述傳輸光纖，用于將激光器出射的線激光傳輸至全反射鏡； 所述全反射鏡，用于將線激光反射后入射到垂直放置的氣室； 所述第一透鏡組，用于將入射到氣室的線激光反射后從線激光的入射面出射； 所述垂直放置的氣室，用于放置待測氣體； 所述分析裝置，用于對垂直放置的氣室出射的線激光進行檢測。
6.根據權利要求5所述的系統，其特征在于，所述系統還包括: 第二透鏡組，用于將全反射鏡反射后的線激光擴束成帶狀激光后入射到垂直放置的氣室；則所述第一透鏡組，具體用于將入射到氣室的帶狀激光反射后從帶狀激光的入射面出射； 所述分析裝置，用于對垂直放置的氣室出射的帶狀激光進行檢測。
7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述第二透鏡組包括: 凹透鏡和圓柱透鏡； 所述凹透鏡，用于將傳輸光纖出射的線激光折射，出射光為發散的線激光； 所述圓柱透鏡，用于將凹透鏡出射的發散的線激光折射匯聚，出射光為帶狀激光。
8.根據權利要求7所述的系統，其特征在于，所述凹透鏡為: 單凹透鏡或雙凹透鏡。
9.根據權利要求6-8任意一項所述的系統，其特征在于，所述第一透鏡組包括: 靠近垂直放置的氣室的底面放置的第一全反射鏡； 第一全反射鏡，用于將入射到垂直放置的氣室的帶狀激光反射一次后從帶狀激光的入射面出射。
10.根據權利要求6-8任意一項所述的系統，其特征在于，所述第一透鏡組包括: 靠近垂直放置的氣室的帶狀激光入射面放置的第二全反射鏡； 靠近垂直放置的氣室的底面放置的第三全反射鏡和第四全反射鏡； 第二全反射鏡、第三全反射鏡和第四全反射鏡用于將入射到垂直放置的氣室的帶狀激光反射多次后從帶狀激光的入射面出射。
【文檔編號】G01N21/39GK103645156SQ201310741792
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月27日 優先權日:2013年12月27日
【發明者】梁學軍 申請人:北京雪迪龍科技股份有限公司