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一种具备距离测量功能的激光气体探测装置

阅读:758发布:2023-01-20

专利汇可以提供一种具备距离测量功能的激光气体探测装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种具备距离测量功能的激光气体探测装置涉及激光气体检测仪器技术领域。本 发明 由激光气体探测器和霍尔式里程表组成;激光气体探测器包括电源模 块 ,激光发生器,激 光探测器 , 光谱 分析模块,告警 信号 产生模块;霍尔式里程表包括磁 铁 ,感应器, 车轮 直径设定模块,距离计算模块。实现本发明更为直接有效并且准确的得出甲烷气体 泄漏 点距离运输载具的距离,也就是甲烷气体泄 露点 距离激光气体探测器的距离,本发明简单实用,易于推广。,下面是一种具备距离测量功能的激光气体探测装置专利的具体信息内容。

1.一种具备距离测量功能的激光气体探测装置由激光气体探测器和霍尔式里程表组成;激光气体探测器包括电源模,激光发生器,激光探测器光谱分析模块,告警信号产生模块;霍尔式里程表包括磁,感应器,车轮直径设定模块,距离计算模块;
电源模块用于为激光发生器、激光探测器、光谱分析模块、告警信号产生模块供电,电源模块通过激光气体探测器和霍尔式里程表相连接的串口为霍尔式里程表的距离计算模块和感应器供电;
激光发生器用于产生波长为1653nm的激光光束,能量小于10mw、线宽2MHz;
激光探测器用于接收通过漫反射返回的波长1653nm的激光光束,并将返回的激光光束传送给光谱分析模块;
光谱分析模块根据比尔朗伯定律由激光发生器发射的激光强度和激光探测器接收的激光强度计算出甲烷气体的浓度;光谱分析模块将甲烷气体的浓度传送给告警信号产生模块;
告警信号产生模块记录甲烷气体浓度的阈值,当光谱分析模块传送过来的甲烷气体浓度大于阈值时,告警信号产生模块发出探测到甲烷泄露的告警信号,并将甲烷泄露的告警信号传送给霍尔式里程表的距离计算模块;
霍尔传感器磁铁安装在承载激光气体探测器和霍尔式里程表行驶的运输载具的前轮辐条上;感应器固定在运输载具前叉上;调整磁铁与感应器的距离,控制在10-15mm之间;
测量运输载具的车轮直径,通过车轮直径设定模块输入运输载具的车轮直径,车轮直径设定模块将运输载具的车轮直径传送给距离计算模块;
距离计算模块收到甲烷泄露的告警信号后开始记录运输载具车轮行驶的圈数,运输载具车轮行驶的圈数由磁铁每次通过感应器时由感应器向距离计算模块输出一次脉冲信号来完成一次计数;距离计算模块通过运输载具的车轮直径计算运输载具的车轮周长,并使用运输载具的车轮周长乘以运输载具车轮行驶的圈数,得出运输载具距离甲烷气体泄漏点的距离并通过显示装置显示运输载具距离甲烷气体泄漏点的距离。

说明书全文

一种具备距离测量功能的激光气体探测装置

技术领域

[0001] 本专利涉及激光气体检测仪器技术领域。

背景技术

[0002] 城市燃气管线的巡检,是一个永恒的课题,随着城市建设不断发展,历史管网和新建设的管网的,都需要进行泄漏排查、巡检,对于特大城市、人口密集度高,燃气的安全使用更加重要。
[0003] 以北京为例现在高压管网泄漏排查,燃气公司的分公司级别基层单位,主要面向着城市中低压管路。中低压管路主要分布在城市的街道、胡同、小街巷、居民小区的等区域,大型检测机动车,不能行走的地区。而目前我们使用的步行小推车式燃气泄漏巡检仪,存在着滞后效应大的问题,这样就造成管网泄漏排查效率比较低。根据整个一年的运行维护所数据跟踪,市政路管网泄漏量占比约为22%,低压庭院线管网泄漏量占比大约为78%,所以低压庭院线管网泄漏次数占比还是非常高的。且庭院线泄漏多数处于居民区,社会影响较大。所以,低压庭院线泄漏定位准确率,以及如何能提高泄漏排查效能比都是一直是亟待解决的问题。
[0004] 在发明人之前申请的专利中,申请号为201910024799.0,申请名称为《具备距离补偿功能和浓度补偿功能的激光气体探测装置》中能实现在车载的具备距离补偿功能和浓度补偿功能的激光气体探测装置停止运行时,自动给出停车后车载的具备距离补偿功能和浓度补偿功能的激光气体探测装置与泄漏点的距离,但《具备距离补偿功能和浓度补偿功能的激光气体探测装置》的缺点是距离补偿模所需要的车速是预先设定的,因此需要载具以设定速度前行,由于提速和减速区间的必然存在性使得距离补偿后的泄漏点位置并不准确。
[0005] 基于现有技术的不足,本发明的一种具备距离测量功能的激光气体探测装置将测距功能使用告警信息结合霍尔传感器的方法,通过触发告警信息启动霍尔传感器开始计算距离,停车时通过霍尔传感器读取距离的方法更为直接有效并且准确的得出泄漏点距离激光气体探测装置的距离,同时减少了实现现有技术中具备距离补偿功能和浓度补偿功能的激光气体探测装置的复杂度。
[0006] 共有技术说明随着电子技术的不断发展,利用霍尔效应制成霍尔传感器已发展成一个品种多样的磁传感器产品族,并已得到广泛的应用。霍尔传感器是一种磁传感器,具有体积小,重量轻,寿命长,安装方便,功耗小,频率高,耐震动,不怕灰尘、油污、汽及盐雾等的污染或腐蚀的特点,因此,在测量、自动化、计算机和信息技术等领域得到广泛的应用。
[0007] 汽车的自动化程度越来越高,传统的机械时里程表已被电子元件式里程表所取代,由于霍尔传感器具有抗电磁干扰较强等优点,霍尔式里程表广泛应用于汽车、电动自行车领域中,霍尔式里程表利用霍尔效应的测距原理是:将磁贴合在杆上,固定在车轮的某一位置,霍尔感应器固定在车架上面。车轮每转动一周,磁钢经过霍尔感应器一次,就产生一个脉冲信号,计数器就对该脉冲进行计数,依靠车轮转速间接计算里程数。

发明内容

[0008] 鉴于现有技术的不足,实现本发明的一种具备距离测量功能的激光气体探测装置由激光气体探测器和霍尔式里程表组成;激光气体探测器包括电源模块,激光发生器,激光探测器光谱分析模块,告警信号产生模块;霍尔式里程表包括磁铁,感应器,车轮直径设定模块,距离计算模块;电源模块用于为激光发生器、激光探测器、光谱分析模块、告警信号产生模块供电,电源模块通过激光气体探测器和霍尔式里程表相连接的串口为霍尔式里程表的距离计算模块和感应器供电;
激光发生器用于产生波长为1653nm的激光光束,能量小于10mw、线宽2MHz;
激光探测器用于接收通过漫反射返回的波长1653nm的激光光束,并将返回的激光光束传送给光谱分析模块;
光谱分析模块根据比尔朗伯定律由激光发生器发射的激光强度和激光探测器接收的激光强度计算出甲烷气体的浓度;光谱分析模块将甲烷气体的浓度传送给告警信号产生模块;
告警信号产生模块记录甲烷气体浓度的阈值,当光谱分析模块传送过来的甲烷气体浓度大于阈值时,告警信号产生模块发出探测到甲烷泄露的告警信号,并将甲烷泄露的告警信号传送给霍尔式里程表的距离计算模块;
霍尔传感器的磁铁安装在承载激光气体探测器和霍尔式里程表行驶的运输载具的前轮辐条上;感应器固定在运输载具前叉上;调整磁铁与感应器的距离,控制在10-15mm之间;
测量运输载具的车轮直径,通过车轮直径设定模块输入运输载具的车轮直径,车轮直径设定模块将运输载具的车轮直径传送给距离计算模块;
距离计算模块收到甲烷泄露的告警信号后开始记录运输载具车轮行驶的圈数,运输载具车轮行驶的圈数由磁铁每次通过感应器时由感应器向距离计算模块输出一次脉冲信号来完成一次计数;距离计算模块通过运输载具的车轮直径计算运输载具的车轮周长,并使用运输载具的车轮周长乘以运输载具车轮行驶的圈数,得出运输载具距离甲烷气体泄漏点的距离并通过显示装置显示运输载具距离甲烷气体泄漏点的距离。
[0009] 有益效果通过触发告警信息启动霍尔式里程表的距离计算模块开始计算距离,停车时通过读取距离的方法更为直接有效并且准确的得出甲烷气体泄漏点距离运输载具的距离,也就是甲烷气体泄露点距离激光气体探测器的距离,本发明简单实用,易于推广。
附图说明
[0010] 图1为本发明的结构示意图。
[0011] 具体实现方式参看图1,实现本发明的一种具备距离测量功能的激光气体探测装置由激光气体探测器A和霍尔式里程表B组成;激光气体探测器A包括电源模块10,激光发生器11,激光探测器
12,光谱分析模块13,告警信号产生模块14;霍尔式里程表B包括磁铁20,感应器21,车轮直径设定模块22,距离计算模块23;
电源模块10用于为激光发生器11、激光探测器12、光谱分析模块13、告警信号产生模块
14供电,电源模块10通过激光气体探测器A和霍尔式里程表B相连接的串口为霍尔式里程表B的距离计算模块23和感应器21供电;
激光发生器11用于产生波长为1653nm的激光光束,能量小于10mw、线宽2MHz;
激光探测器12用于接收通过漫反射返回的波长1653nm的激光光束,并将返回的激光光束传送给光谱分析模块13;
光谱分析模块13根据比尔朗伯定律由激光发生器发射的激光强度和激光探测器接收的激光强度计算出甲烷气体的浓度;光谱分析模块13将甲烷气体的浓度传送给告警信号产生模块14;
告警信号产生模块14记录甲烷气体浓度的阈值,当光谱分析模块13传送过来的甲烷气体浓度大于阈值时,告警信号产生模块14发出甲烷泄露的告警信号,并将甲烷泄露的告警信号传送给霍尔式里程表B的距离计算模块23;
霍尔传感器B的磁铁20安装在承载激光气体探测器A和霍尔式里程表B行驶的运输载具的前轮辐条上;感应器21固定在运输载具前叉上;调整磁铁20与感应器21的距离,控制在
10-15mm之间;
测量运输载具的车轮直径,通过车轮直径设定模块22输入运输载具的车轮直径,车轮直径设定模块22将运输载具的车轮直径传送给距离计算模块23;
距离计算模块23收到甲烷泄露的告警信号后开始记录运输载具车轮行驶的圈数,运输载具车轮行驶的圈数由磁铁20每次通过感应器21时由感应器21向距离计算模块23输出一次脉冲信号来完成一次计数;距离计算模块23通过运输载具的车轮直径计算运输载具的车轮周长,并使用运输载具的车轮周长乘以运输载具车轮行驶的圈数,得出运输载具距离甲烷气体泄漏点的距离并通过显示装置E显示运输载具距离甲烷气体泄漏点的距离。
[0012] 图1中所示的障碍物C和被测气团D具有演示激光发生器与激光探测器的工作原理的用途。
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