多量程氣體檢測裝置及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及氣體檢測，尤其涉及多量程氣體檢測裝置及方法。
【背景技術】
[0002]目前，隨著人們對環境保護的關注越來越高，氣體監測技術發展迅速。在實際應用中，經常出現需要同時測量不同氣體，不同量程的應用需求。例如在發動機尾氣監測項目中，所測的CO2濃度為0-50%，而所測的CO濃度僅為0-1500ppm，傳統的監測裝置無法同時滿足該需求，需要通過兩臺監測裝置完成，導致成本高，操作不方便且難以維護。因此需要能同時測量不同量程氣體的裝置以滿足此類應用的需求。
【發明內容】
[0003]為了解決現有技術中存在的不足，本發明提供了一種結構簡單、低成本的多量程氣體檢測裝置。
[0004]本發明的發明目的通過以下技術方案得以實現:
[0005]一種多量程氣體檢測裝置，所述多量程氣體檢測裝置包括:
[0006]光源，所述光源僅為一個，所述光源發出的測量光的波長覆蓋第一氣體和第二氣體的吸收譜線；
[0007]檢測池，所述檢測池用于容納待測氣體，所述測量光在所述檢測池內具有不同的光程；所述待測氣體含有第一氣體、第二氣體；
[0008]探測器，所述探測器用于將接收到的穿過所述檢測池且具有不同光程的測量光分別轉換為第一電信號、第二電信號，并傳送到分析單元；
[0009]分析單元，所述分析單元用于根據光譜技術分別處理所述第一電信號、第二電信號，從而分別獲得待測氣體中第一氣體、第二氣體的含量。
[0010]根據上述的多量程氣體檢測裝置，可選地，所述多量程氣體檢測裝置進一步包括:
[0011]分束器件，所述分束器件用于將光源發出的測量光分為第一測量光、第二測量光；所述第一測量光、第二測量光分別穿過具有不同的光程的檢測池；
[0012]所述檢測池為二個，且相互連通。
[0013]根據上述的多量程氣體檢測裝置，可選地，所述多量程氣體檢測裝置進一步包括:
[0014]合束器件，所述合束器件用于將穿過所述檢測池內不同的光程后的第一測量光、第二測量光合為一束；
[0015]所述檢測器僅為一個。
[0016]根據上述的多量程氣體檢測裝置，可選地，所述多量程氣體檢測裝置進一步包括:
[0017]光開光，所述光開關用于選擇性地關斷所述第一測量光、第二測量光。
[0018]根據上述的多量程氣體檢測裝置，可選地，所述檢測池進一步包括:
[0019]移動單元，所述移動單元用于調整所述檢測池的光程；
[0020]所述檢測池僅為一個。
[0021]根據上述的多量程氣體檢測裝置，可選地，所述檢測池進一步包括:
[0022]分束器件，所述分束器件設置在所述檢測池內，用于將射入檢測池內的測量光分為兩束；
[0023]所述檢測池僅為一個。
[0024]本發明的目的還在于提供了一種運行成本低、維護量小的流體輸送方法，該發明目的通過以下技術方案得以實現:
[0025]根據上述的多量程氣體檢測裝置的多量程氣體檢測方法，所述多量程氣體檢測方法包括以下步驟:
[0026](Al)光源發出的測量光射入檢測池內；
[0027](A2)分別與第一氣體、第二氣體的吸收譜線對應的測量光在所述檢測池內的光程不同；
[0028](A3)探測器將接收到的穿過所述檢測池且具有不同光程的測量光分別轉換為第一電信號、第二電信號，并傳送到分析單元；
[0029](A4)分析單元根據光譜技術分別處理所述第一電信號、第二電信號，從而分別獲得待測氣體中第一氣體、第二氣體的含量。
[0030]與現有技術相比，本發明具有以下有益效果:
[0031]1.結構簡單、成本低
[0032]僅使用一個光源、一個光程可調的檢測池或兩個具有不同光程的檢測池、一個或二個探測器，高濃度氣體的檢測使用短光程的檢測池，低濃度氣體的檢測使用長光程的檢測池，從而實現了不同量程的不同氣體的檢測；
[0033]2.操作、維護方便。
【附圖說明】
[0034]參照附圖，本發明的公開內容將變得更易理解。本領域技術人員容易理解的是:這些附圖僅僅用于舉例說明本發明的技術方案，而并非意在對本發明的保護范圍構成限制。圖中:
[0035]圖1為本發明實施例的多量程氣體檢測方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0036]圖1和以下說明描述了本發明的可選實施方式以教導本領域技術人員如何實施和再現本發明。為了教導本發明技術方案，已簡化或省略了一些常規方面。本領域技術人員應該理解源自這些實施方式的變型或替換將在本發明的范圍內。本領域技術人員應該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本發明的多個變型。由此，本發明并不局限于下述可選實施方式，而僅由權利要求和它們的等同物限定。
[0037]實施例1:
[0038]本發明實施例的多量程氣體檢測裝置，所述多量程氣體檢測裝置包括:
[0039]光源，如激光器，所述光源僅為一個，所述光源發出的測量光的波長覆蓋第一氣體和第二氣體的吸收譜線；
[0040]分束器件，如半透半反鏡，所述分束器件用于將光源發出的測量光分為第一測量光、第二測量光；
[0041]第一檢測池，所述檢測池用于容納待測氣體，第一測量光穿過所述第一檢測池，光程為η.L1;所述待測氣體含有第一氣體、第二氣體；
[0042]第二檢測池，所述檢測池用于容納待測氣體，第一測量光穿過所述第一檢測池，光程為η.L2, L1^ L2;第一檢測池與第二檢測池連通，待測氣體通入第一檢測池及第二檢測池內；
[0043]第一探測器，所述探測器用于將接收到的穿過所述檢測池的第一測量光中與第一氣體的吸收譜線對應的波長的光轉換為第一電信號，并傳送到分析單元；
[0044]第二探測器，所述探測器用于將接收到的穿過所述檢測池的第二測量光中與第二氣體的吸收譜線對應的波長的光轉換為第二電信號，并傳送到分析單元；
[0045]分析單元，所述分析單元用于根據光譜技術分別處理所述第一電信號、第二電信號，從而分別獲得待測氣體中第一氣體、第二氣體的含量。
[0046]圖1示意性地給出了本發明實施例的多量程氣體檢測方法的流程圖，也即根據上述的多量程氣體檢測裝置的工作方法，如圖1所示，所述多量程氣體檢測方法包括以下步驟:
[0047](Al)光源發出的測量光經過分束器件后分為第一測量光、第二測量光，分別射入第一檢測池、第二檢測池內；
[0048](Α2)分別與第一氣體、第二氣體的吸收譜線對應的測量光在所述檢測池內的光程不同；高濃度的第一氣體的檢測使用短光程的第一檢測池，低濃度的第二氣體的檢測使用長光程的第二檢測池；
[0049](A3)調整光源，使得發出的測量光的波長分別掃過第一氣體和第二氣體的吸收譜線對應的波長，探測器分時間地將接收到的穿過所述第一檢測池的第一測量光、穿過第二檢測池的第二測量光分別轉換為第一電信號、第二電信號，并傳送到分析單元；
[0050](Α4)分析單元根據光譜技術分別處理所述第一電信號、第二電信號，從而分別獲得待測氣體中第一氣體、第二氣體的含量。
[0051]實施例2:
[0052]本發明實施例的多量程氣體檢測裝置，所述多量程氣體檢測裝置包括:
[0053]光源，如激光器，所述光源僅為一個，所述光源發出的測量光的波長覆蓋第一氣體和第二氣體的吸收譜線；
[0054]檢測池，僅有的一個檢測池用于容納待測氣體，所述待測氣體含有第一氣體、第二氣體；
[0055]移動單元，所述移動單元用于調整測量光在所述檢測池內的光程，如檢測池使用對穿式，檢測池本體使用柔性材料制成，檢測池相對的兩側使用透光窗口，透光窗口與所述柔性材料密封連接，所述透光窗口固定在移動單元上，從而調整兩個透光窗口的間距，也即調整了測量光在檢測池內的光程，使得在檢測高濃度的第一氣體時調整為短光程，檢測低濃度的第二氣體時調整為長光程；
[0056]探測器，僅有的一個探測器用于將接收到的穿過具有不同光程的檢測池的測量光中分別與第一氣體、第二氣體的吸收譜線對應的波長的光轉換為第一電信號、第二電信號，并傳送到分析單元；
[0057]分析單元，所述分析單元用于根據光譜技術分別處理所述第一電信號、第二電信號，從而分別獲得待測氣體中第一氣體、第二氣體的含量。
[0058]圖1示意性地給出了本發明實施例的多量程氣體檢測方法的流程圖，也即根