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氧氣光學(xué)檢測裝置的制作方法

1830   編輯:中冶有色網(wǎng)   來源:南京浦光芯片科技有限公司  
2023-10-30 15:50:39
1.本發(fā)明涉及光電子信息技術(shù)與光電傳感與物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域,具體涉及一種氧氣光學(xué)檢測裝置。 背景技術(shù): 2.氧氣在大自然中分布非常廣泛,占大氣成分的21%。氧氣是工業(yè)生產(chǎn)、日常生活、醫(yī)療健康、航空航天等領(lǐng)域極其重要的氣體。同時作為一種重要的助燃氣體,氧氣和易燃易爆氣體混合容易爆炸。如果氧氣濃度不達標或者控制不精確,導(dǎo)致嚴重的事故。所以氧氣的實時檢測非常重要。對氧氣濃度的檢測需要滿足準確性、適應(yīng)性、便攜性等多方面的要求。 3.目前氧氣的檢測主要是非光學(xué)法和光學(xué)法兩大類。非光學(xué)法常采用電化學(xué)方法,比如采用基于氧化鋯材料的電化學(xué)傳感器。氧氣的濃度差形成氧化鋯材料電勢差,從而檢測濃度信息。該方法成本低、結(jié)構(gòu)簡單、使用方便,但是該方法對溫度要求高、壽命短等缺點?;谘鯕獾捻槾判詫崿F(xiàn)濃度檢測時氧氣檢測另一種重要非光學(xué)檢測法。氧氣因順磁性會在磁場中聚居,形成氣體濃度的改變,從而形成氣壓差,通過機械轉(zhuǎn)動等方式得到氧氣的濃度信息。該方法響應(yīng)時間短、壽命長,但是容易受到震動等影響。 4.氧氣光學(xué)法主要基于吸收譜測試。氧氣在760nm波長附近具有一系列的光吸收峰。激光發(fā)出吸收峰對應(yīng)的波長,根據(jù)氣體光吸收量的大小判斷氧氣的濃度。該方法也常被稱為可調(diào)諧二極管激光吸收光譜(tdlas)檢測技術(shù)。這種技術(shù)具有非接觸式、響應(yīng)快、與信息系統(tǒng)兼容等優(yōu)勢。該方法需要半導(dǎo)體激光器、探測器、電控系統(tǒng)、光學(xué)系統(tǒng)等復(fù)雜結(jié)構(gòu),成本很高。另外因為在760nm波段,氧氣對光吸收強度并不高,所以檢測誤差較大。 技術(shù)實現(xiàn)要素: 5.本發(fā)明的目的是提出一種基于氧氣順磁性結(jié)合雙臂馬赫曾德爾干涉儀的光學(xué)檢測法,該方法成本低、精度高、傳感頭無電源、抗干擾強、且和信息網(wǎng)絡(luò)兼容,適合復(fù)雜環(huán)境實時在線高精度檢測與物聯(lián)網(wǎng)等傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。 6.為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供的技術(shù)方案是: 7.一種氧氣光學(xué)檢測裝置,使用激光器作為光源,經(jīng)過光纖分路器傳導(dǎo),采用光纖雙臂馬赫曾德爾干涉儀光學(xué)系統(tǒng),包括對應(yīng)的第一光纖雙臂、第二光纖雙臂,其中第一光纖雙臂通過第一透鏡光纖端面出射平行光束,光經(jīng)過空間傳播區(qū)傳播后經(jīng)過第二透鏡光纖端面耦合到第二光纖雙臂,光經(jīng)過第二光纖雙臂傳播后y分支合波進入單根光纖輸出;在第一光纖雙臂、第二光纖雙臂的其中一個對應(yīng)的臂的空間傳播區(qū)內(nèi)裝配有磁性材料,光傳播經(jīng)過磁性材料形成的磁場區(qū)域,該磁場區(qū)域為氧氣濃度檢測區(qū)域,利用光電
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