专利名称：非色散式红外光学六氟化硫气体浓度传感器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种气体检测装置，尤其是一种非色散式红外光学六氟化硫气体 浓度传感器。
背景技术：
随着6IS (组合电器)和SF6开关在电力设备上的广泛应用，SF6气体的泄漏时有 发生，是造成高压变电站运行的主要安全隐患之一，同时对维护人员的生命安全造成威胁。 监测GIS室的SF6气体的浓度是电力安全运行规程的要求，但目前的六氟化硫浓度传感器 精度差、易误报，使用寿命短，无法定量输出，无法起到预警作用。

实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是为了克服上述中存在的问题，提供一种精度高、 不易误报和使用寿命长，并且具有定量输出和到达预警作用的非色散式红外光学六氟化硫 气体浓度传感器。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种非色散式红外光学六氟化 硫气体浓度传感器，由双元热电堆红外探测器、嵌入式处理单元、环境温度采集单元、RS485 接口通信单元、红外光源恒流脉冲驱动单元、红外光源、镀膜反射镜和镀金气室组成，双元 热电堆红外探测器、采集温度漂移的环境温度采集单元、输出六氟化硫浓度值的RS485接 口通信单元分别与嵌入式处理单元的输入端相连接，嵌入式处理单元的输出端与红外光源 恒流脉冲驱动单元连接，红外光源恒流脉冲驱动单元的输出端与红外光源连接，红外光源 的输出端与镀膜反射镜连接，镀膜反射镜、红外光源和双元热电堆红外探测器设置在镀金 气室内，嵌入式处理单元控制红外光源恒流脉冲驱动单元实现红外光源的电调制，脉冲的 红外光源发射到镀膜反射镜上，反射光线聚焦在双元热电堆红外探测器的像元上，输出的 两路探测器信号经过信号处理电路滤波、放大进入到嵌入式处理单元A/D采集，同时采集 当前环境温度补偿传感器的温度漂移，将采集的数据利用比尔_郎伯定律计算待测气体的 浓度，利用RS485接口通信单元输出六氟化硫的浓度值。为了节省成本，所述的镀膜反射镜也可为抛物线反射镜。所述的双元热电堆红外探测器为参考光和六氟化硫气体敏感波长的探测器。本实用新型的有益效果是，本实用新型的非色散式红外光学六氟化硫气体浓度传 感器，具有定量显示当前监测环境的六氟化硫浓度；同时采用电调制光源，降低了成本；另 外测量精度达到10PPM ；并且采用抛物线反射镜的方式，省去了昂贵的红外光学透镜和镀 膜窗口。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的结构框图。[0010]图中1.双元热电堆红外探测器，2.嵌入式处理单元，3.环境温度采集单元， 4.RS485接口通信单元，5.红外光源恒流脉冲驱动单元，6.红外光源，7.镀膜反射镜，8.镀
具体实施方式
现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图， 仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。如图1所示的非色散式红外光学六氟化硫气体浓度传感器，它由双元热电堆红外 探测器1、嵌入式处理单元2、环境温度采集单元3、RS485接口通信单元4、红外光源恒流脉 冲驱动单元5、红外光源6、镀膜反射镜7和镀金气室8组成，双元热电堆红外探测器1、采集 温度漂移的环境温度采集单元3、输出六氟化硫浓度值的RS485接口通信单元4分别与嵌入 式处理单元2的输入端相连接，嵌入式处理单元2的输出端与红外光源恒流脉冲驱动单元 5连接，红外光源恒流脉冲驱动单元5的输出端与红外光源6连接，红外光源6的输出端与 镀膜反射镜7连接，镀膜反射镜7、红外光源6和双元热电堆红外探测器1设置在镀金气室 8内，双元热电堆红外探测器1为参考光和六氟化硫气体敏感波长的探测器。本实用新型的工作原理首先通过脉冲的红外光源6发射到镀膜反射镜7上，反射 光线聚焦在双元热电堆红外探测器1的像元上，输出的两路探测器信号经过信号处理电路 滤波、放大进入到嵌入式处理单元2A/D采集，同时采集当前环境温度采集单元3的温度漂 移，镀膜反射镜7、红外光源6和双元热电堆红外探测器1安装在镀金气室8内，并且同时嵌 入式处理单元2还控制红外光源恒流脉冲驱动单元5实现红外光源6的电调制，利用RS485 接口通信单元4输出六氟化硫的浓度值，将采集的数据利用比尔_郎伯定律计算待测气体 的浓度。以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人 员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实 用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术 性范围。
权利要求一种非色散式红外光学六氟化硫气体浓度传感器，其特征是由双元热电堆红外探测器(1)、嵌入式处理单元(2)、环境温度采集单元(3)、RS485接口通信单元(4)、红外光源恒流脉冲驱动单元(5)、红外光源(6)、镀膜反射镜(7)和镀金气室(8)组成，所述的双元热电堆红外探测器(1)、采集温度漂移的环境温度采集单元(3)、输出六氟化硫浓度值的RS485接口通信单元(4)分别与嵌入式处理单元(2)的输入端相连接，所述的嵌入式处理单元(2)的输出端与红外光源恒流脉冲驱动单元(5)连接，红外光源恒流脉冲驱动单元(5)的输出端与红外光源(6)连接，红外光源(6)的输出端与镀膜反射镜(7)连接，镀膜反射镜(7)、红外光源(6)和双元热电堆红外探测器(1)设置在镀金气室(8)内。
2.根据权利要求1所述的非色散式红外光学六氟化硫气体浓度传感器，其特征是所 述的镀膜反射镜(7)也可为抛物线反射镜。
3.根据权利要求1所述的非色散式红外光学六氟化硫气体浓度传感器，其特征是所 述的双元热电堆红外探测器(1)为参考光和六氟化硫气体敏感波长的探测器。
专利摘要本实用新型涉及一种非色散式红外光学六氟化硫气体浓度传感器，双元热电堆红外探测器、采集温度漂移的环境温度采集单元、输出六氟化硫浓度值的RS485接口通信单元分别与嵌入式处理单元的输入端相连接，嵌入式处理单元的输出端与红外光源恒流脉冲驱动单元连接，红外光源恒流脉冲驱动单元的输出端与红外光源连接，红外光源的输出端与镀膜反射镜连接，镀膜反射镜、红外光源和双元热电堆红外探测器设置在镀金气内。本实用新型的非色散式红外光学六氟化硫气体浓度传感器，具有定量显示当前监测环境的六氟化硫浓度；同时采用电调制光源，降低了成本；另外测量精度达到10PPM；并且采用抛物线反射镜的方式，省去了昂贵的红外光学透镜和镀膜窗口。
文档编号G01N21/35GK201716264SQ201020248189
公开日2011年1月19日 申请日期2010年7月6日 优先权日2010年7月6日
发明者杨小明, 王新军, 蔡刚, 陈启飞 申请人:常州合众电气有限公司