雙光源紅外氣體傳感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及氣體檢測，特別涉及氣體的雙光源光電傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]在石油和天然氣的開采、儲運(yùn)、加工和銷售的過程中，容易產(chǎn)生爆炸性的碳?xì)漕悮怏w，最常見的是甲烷、丙烷和乙炔。為了保障作業(yè)人員的生命安全和企業(yè)的財(cái)產(chǎn)安全，通常在這些場所會設(shè)置大量的氣體探測器。這些氣體探測器能在周圍環(huán)境中的可燃性氣體濃度達(dá)到爆炸下限之前發(fā)出警報(bào)，提醒現(xiàn)場作業(yè)人員及時采取措施以規(guī)避事故發(fā)生。
[0003]目前，最常見的可燃?xì)怏w探測技術(shù)有催化燃燒傳感器、半導(dǎo)體傳感器和紅外傳感器。其中，因催化燃燒傳感器具有量程寬、可檢測的氣體種類多的優(yōu)點(diǎn)，其市場占有率最高，但催化燃燒傳感器在有硫化物和硅化物存在時容易“中毒”，而在石油和天然氣開采中，H2S是最常見的伴生氣體，因此催化燃燒傳感器在該行業(yè)應(yīng)用時容易產(chǎn)生誤報(bào)；半導(dǎo)體氣體傳感器也可以探測各種碳?xì)漕悮怏w，并且具有價(jià)格低廉、檢測靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)，然而半導(dǎo)體傳感器對空氣中的水分等常規(guī)組分都有響應(yīng)；基于紅外吸收光譜原理的紅外氣體傳感器具有非接觸、響應(yīng)快、選擇性好的優(yōu)點(diǎn)，是目前最適合在石油和天然氣行業(yè)應(yīng)用的氣體傳感器。
[0004]然而這些紅外氣體傳感器都需要頻繁維護(hù)，常規(guī)的維護(hù)項(xiàng)目包括定期調(diào)零和標(biāo)定、清潔以及更換易損部件。紅外氣體傳感器的關(guān)鍵部件包括紅外光源、氣室和紅外探測器。其中的紅外光源一般是由鎢絲通電加熱到300°C時，產(chǎn)生紅外輻射光譜。紅外光源的制造商聲稱燈絲的工作壽命長達(dá)20000小時以上，但是一般用于工業(yè)現(xiàn)場的紅外氣體探測器常常工作在高溫、高濕和腐蝕性環(huán)境下，一個燈絲的實(shí)際使用壽命僅有I年左右。當(dāng)燈絲老化失效后，燈絲的更換只能由廠商的專業(yè)人員操作，專業(yè)人員要將紅外氣體傳感器拆下移到安全區(qū)域，然后在安全區(qū)域要完成燈絲更換、上電預(yù)熱、調(diào)零標(biāo)定、溫度補(bǔ)償和老化等一系列復(fù)雜操作，更換周期需要數(shù)天，嚴(yán)重影響了企業(yè)的正常生產(chǎn)活動。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)方案中的不足，本實(shí)用新型提供了一種工作周期長、維護(hù)工作量小、自動化的雙光源紅外氣體傳感器。
[0006]本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0007]一種雙光源紅外氣體傳感器，所述氣體傳感器包括第一光源、氣體室、第一探測器；所述氣體傳感器進(jìn)一步包括:
[0008]第二光源，所述第二光源設(shè)置在所述第一探測器的一側(cè)；
[0009]第二探測器，所述第二探測器設(shè)置在第一探測器的一側(cè)，第一探測器和第二探測器檢測不同波長光的光強(qiáng)；
[0010]光闌，所述第一探測器和第二探測器設(shè)置在所述光闌內(nèi)；
[0011]計(jì)算模塊，所述計(jì)算模塊用于根據(jù)第二探測器輸出的信號得到第一光源的信號幅度衰減率，并傳送到判斷模塊；
[0012]判斷模塊，所述判斷模塊用于判斷所述信號幅度衰減率是否達(dá)到閾值，在達(dá)到閾值時向切換模塊發(fā)出切換信號；
[0013]切換模塊，所述切換模塊用于根據(jù)切換信號關(guān)閉第一光源，并開啟第二光源。
[0014]根據(jù)上述的氣體傳感器，優(yōu)選地，所述第一探測器和第二探測器的對稱點(diǎn)同于第一光源和第二光源的對稱點(diǎn)。
[0015]根據(jù)上述的氣體傳感器，優(yōu)選地，所述第一光源、第一探測器、第二探測器、第二光源共線。
[0016]根據(jù)上述的氣體傳感器，優(yōu)選地，所述第一探測器用于檢測3.3微米波長的光，所述第二探測器用于檢測3.9微米波長的光。
[0017]根據(jù)上述的氣體傳感器，優(yōu)選地，所述第一探測器和第二探測器為一個探測器的兩部分，在該兩個部分上具有濾光片。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有的有益效果為:
[0019]1、在最大程度地發(fā)揮了第一光源的效能后切換到第二光源，使紅外氣體傳感器的使用壽命延長至少I倍；
[0020]2、通過獨(dú)特的光路設(shè)計(jì)和氣體室結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得第二光源在自動替換第一光源后，無需重新調(diào)零標(biāo)定，減小了維護(hù)的工作量。
【附圖說明】
[0021]參照附圖，本實(shí)用新型的公開內(nèi)容將變得更易理解。本領(lǐng)域技術(shù)人員容易理解的是:這些附圖僅僅用于舉例說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而并非意在對本實(shí)用新型的保護(hù)范圍構(gòu)成限制。圖中:
[0022]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例1的氣體傳感器的結(jié)構(gòu)簡圖；
[0023]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例1的氣體傳感器中器件的安裝簡圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]圖1和以下說明描述了本實(shí)用新型的可選實(shí)施方式以教導(dǎo)本領(lǐng)域技術(shù)人員如何實(shí)施和再現(xiàn)本實(shí)用新型。為了教導(dǎo)本實(shí)用新型技術(shù)方案，已簡化或省略了一些常規(guī)方面。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解源自這些實(shí)施方式的變型或替換將在本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解下述特征能夠以各種方式組合以形成本實(shí)用新型的多個變型。由此，本實(shí)用新型并不局限于下述可選實(shí)施方式，而僅由權(quán)利要求和它們的等同物限定。
[0025]實(shí)施例1:
[0026]圖1示意性地給出了本實(shí)用新型實(shí)施例的雙光源紅外氣體傳感器的結(jié)構(gòu)簡圖，如圖1所示，所述氣體傳感器包括:
[0027]第一光源11、氣體室2、第一探測器31、分析模塊；所述第一光源和第一探測器設(shè)置在氣體室內(nèi)的壁上，這些部件的具體機(jī)構(gòu)及工作方式是本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述；
[0028]第二光源12，所述第二光源12設(shè)置在所述第一探測器31的一側(cè)，如圖2所示；
[0029]第二探測器32，所述第二探測器設(shè)置在第一探測器的一側(cè)，第一探測器和第二探測器檢測不同波長光的光強(qiáng)，如，所述第一探測器用于檢測3.3微米波長的光，所述第二探測器用于檢測3.9微米波長的光；
[0030]光闌41，所述第一探測器31和第二探測器32設(shè)置在所述光闌41內(nèi)，防止第一光源或第二光源發(fā)出的光直接進(jìn)入探測器；
[0031]計(jì)算模塊，所述計(jì)算模塊用于根據(jù)第二探測器輸出的信號得到第一光源的信號幅度衰減率，并傳送到判斷模塊；
[0032]判斷模塊，所述判斷模塊用于判斷所述信號幅度衰減率是否達(dá)到閾值，在達(dá)到閾值時向切換模塊發(fā)出切換信號；
[0033]切換模塊，所述切換模塊用于根據(jù)切換信號關(guān)閉第一光源，并開啟第二光源；
[0034]所述氣體室內(nèi)非安裝器件的壁具有反射層，使得第一光源或第二光源發(fā)出的光經(jīng)過反射后進(jìn)入第一探測器及第二探測器。
[0035]為了便于氣體傳感器的調(diào)試及安裝，優(yōu)選地，所述第一探測器和第二探測器的對稱點(diǎn)同于第一光源和第二光源的對稱點(diǎn)，且所述第一光源、第一探測器、第二探測器、第二光源共線。
[0036]為了減少結(jié)構(gòu)復(fù)雜度及成本，優(yōu)選地，所述第一探測器和第二探測器為一個探測器的兩部分，在該兩個部分上具有濾光片。
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