專利名稱：一種檢測煙氣中CO₂含量的熱導(dǎo)式FBG氣體分析儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種檢測煙氣中CO2含量的熱導(dǎo)式FBG氣體分析儀，屬光電子測量器件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
熱導(dǎo)式氣體分析儀屬于熱學(xué)式分析儀中的一種。它的工作原理是利用氣體體積的百分比含量與氣體導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系這一物理特征進(jìn)行分析的。它可以測量混合氣體中某一種組分的含量；其測量原理為將被測氣體濃度的變化，經(jīng)過熱導(dǎo)池檢測器變成了電阻絲阻值的變化，阻值的變化可采用電橋來進(jìn)行測量。與本發(fā)明最接近的文獻(xiàn)為王凱，“熱導(dǎo)式氫氣純度分析儀的設(shè)計(jì)”，《現(xiàn)代電子技術(shù)》，2005年第19期。該文使用熱導(dǎo)池檢測器將氫氣純度值轉(zhuǎn)換為電信號，然后利用檢測電路和數(shù)據(jù)處理電路實(shí)現(xiàn)氫氣純度的分析，該方法中使用的均為電信號，易受電磁干擾的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種檢測煙氣中CO2含量的熱導(dǎo)式FBG氣體分析儀，采用電絕緣材料光纖Bragg光柵,傳輸信號為光信號，可以抗電磁干擾，同時(shí)，還有防止電火花引燃待測煙氣中夾雜的易燃易爆氣體的作用，消除了安全隱患。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的分析儀包括對流擴(kuò)散式熱導(dǎo)池和測溫裝置，對流擴(kuò)散式熱導(dǎo)池由節(jié)流孔8，支氣管9，熱導(dǎo)池腔體10，主氣路11組成；節(jié)流孔8位于對流擴(kuò)散式熱導(dǎo)池的兩氣室之間，支氣管9位于對流擴(kuò)散式熱導(dǎo)池的右側(cè)，氣體的主流通道主氣路
11位于對流擴(kuò)散式熱導(dǎo)池的下部；測溫裝置由輸入輸出光纖1，鋁質(zhì)散熱封裝2，測溫光纖Bragg光柵3，加熱源4，通氣孔5，加熱源引線6，絕緣物7組成，測溫光纖Bragg光柵3粘貼于圓筒形鋁質(zhì)散熱封裝2的內(nèi)表面，加熱源引線6接于外部電源，鋁質(zhì)散熱封裝2為上下表面開有與圓柱形加熱源4上下表面大小相同的圓孔且?guī)в腥舾赏饪?的內(nèi)部空心的圓筒狀結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)散熱封裝2緊密地嵌套在加熱源4的外部，并被緊密的嵌套在熱導(dǎo)池腔體10的內(nèi)部，輸入輸出光纖I和加熱源引線6從熱導(dǎo)池腔體10中穿出并用絕緣物7緊密封裝。所述的鋁質(zhì)散熱封裝2上下表面的直徑與熱導(dǎo)池腔體10的厚度相同。所述的節(jié)流孔8位于兩氣室之間，由于節(jié)流孔的限制，僅有一部分氣流經(jīng)過節(jié)流孔進(jìn)入支氣管中，最后排入主氣路中；支氣管9位于右側(cè)，起到分流作用，以減少滯后；主氣路11位于下部，是氣體的主流通道。一種檢測煙氣中CO2含量的熱導(dǎo)式FBG氣體分析儀的使用方法，首先，從主氣路11通入待測二氧化碳含量的煙氣，熱導(dǎo)池腔體10內(nèi)的空氣完全從主氣路11排出后，對加熱源進(jìn)行通電加熱，并與待測二氧化碳含量的煙氣進(jìn)行導(dǎo)熱換熱，根據(jù)二氧化碳含量不同的煙氣的導(dǎo)熱換熱能力不同，將產(chǎn)生不同的溫度分布，然后，溫度的變化將引起測溫光纖Bragg光柵3的中心波長的偏移，由公式
權(quán)利要求
1.一種檢測煙氣中CO2含量的熱導(dǎo)式FBG氣體分析儀，其特征是分析儀包括對流擴(kuò)散式熱導(dǎo)池和測溫裝置，對流擴(kuò)散式熱導(dǎo)池由節(jié)流孔，支氣管，熱導(dǎo)池腔體，主氣路組成；節(jié)流孔位于對流擴(kuò)散式熱導(dǎo)池的兩氣室之間，支氣管位于對流擴(kuò)散式熱導(dǎo)池的右側(cè)，氣體的主流通道主氣路位于對流擴(kuò)散式熱導(dǎo)池的下部；測溫裝置由輸入輸出光纖，鋁質(zhì)散熱封裝，測溫光纖Bragg光柵，加熱源，通氣孔，加熱源引線，絕緣物組成，測溫光纖Bragg光柵粘貼于圓筒形鋁質(zhì)散熱封裝的內(nèi)表面，加熱源引線接于外部電源，鋁質(zhì)散熱封裝為上下表面開有與圓柱形加熱源上下表面大小相同的圓孔且?guī)в腥舾赏饪椎膬?nèi)部空心的圓筒狀結(jié)構(gòu)，鋁質(zhì)散熱封裝緊密地嵌套在加熱源的外部，并被緊密的嵌套在熱導(dǎo)池腔體的內(nèi)部，輸入輸出光纖和加熱源引線從熱導(dǎo)池腔體中穿出并用絕緣物緊密封裝。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種檢測煙氣中CO2含量的熱導(dǎo)式FBG氣體分析儀，其特征是鋁質(zhì)散熱封裝上下表面的直徑與熱導(dǎo)池腔體的厚度相同。
3.—種檢測煙氣中CO2含量的熱導(dǎo)式FBG氣體分析儀的使用方法，其特征是首先，從主氣路通入待測二氧化碳含量的煙氣，熱導(dǎo)池腔體內(nèi)的空氣完全從主氣路排出后，對加熱源進(jìn)行通電加熱，并與待測二氧化碳含量的煙氣進(jìn)行導(dǎo)熱換熱，根據(jù)二氧化碳含量不同的煙氣的導(dǎo)熱換熱能力不同，將產(chǎn)生不同的溫度分布，然后，溫度的變化將引起測溫光纖Bragg光柵的中心波長的偏移，由公式g =+Wm- +^J ,式中q為光纖Bragg光柵波長 十IJ帥OΔ的偏移量，C1為二氧化碳體積百分比含量β為二氧化碳的導(dǎo)熱系數(shù)；通過對測溫光纖Bragg光柵不同的波長偏移量的測量從而可以計(jì)算出煙氣中二氧化碳的含量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種檢測煙氣中CO2含量的熱導(dǎo)式FBG氣體分析儀，屬光電子測量器件技術(shù)領(lǐng)域。主要由輸入輸出光纖，鋁質(zhì)散熱封裝，測溫光纖Bragg光柵，加熱源，通氣孔，加熱源引線，絕緣物，節(jié)流孔，支氣管，熱導(dǎo)池腔體，主氣路組成。本發(fā)明通過把加熱源在二氧化碳含量不同的煙氣中導(dǎo)熱換熱能力的不同轉(zhuǎn)換成測溫光纖Bragg光柵波長的不同偏移量來實(shí)現(xiàn)對煙氣中二氧化碳含量的測量。
文檔編號G01N25/20GK102818819SQ201210331799
公開日2012年12月12日 申請日期2012年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月10日
發(fā)明者李川, 司興登, 陳焰, 李英娜, 薛俊華, 薛珍麗, 王振 申請人:昆明理工大學(xué)