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公开(公告)号：CN114965682A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210478028.0
申请日：2022-05-05
申请人： 大连理工大学 , 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院
摘要： 本发明公开了一种多种气体同时探测的光声传感器及检测系统，涉及光纤传感和痕量气体检测领域，该光声传感器包括一根探测光纤、三根激励光纤、圆柱形金属壳体、设置在圆柱形金属壳体内部的非共振腔体及与圆柱形金属壳体的顶部连接的悬臂梁式麦克风；位于圆柱形金属壳体底部的圆心处的通孔放置有探测光纤，按照环形阵列形式布置在圆柱形金属壳体底部的每一通孔均放置有激励光纤；悬臂梁式麦克风上开设有一个长方体凹坑；长方体凹坑的底面的三条边均为缝隙，以形成悬臂梁，且长方体凹坑的底面朝向非共振腔体；圆柱形金属壳体和非共振腔体的尺寸为毫米级别。本发明能实现多种气体同时高灵敏度检测，且具有小型化。
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公开(公告)号：CN112161931A
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN202010918253.2
申请日：2020-09-04
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： G01N21/17 , G01N21/3504 , G01N29/02 , G01N29/46
摘要： 本发明属于光纤气体检测技术领域，提供了一种高灵敏度光纤光声气体检测系统及方法。本发明采用迈克尔逊干涉结构的光纤声波传感单元，空芯弹性管作为声换能器，弹性管内放置一段与其等长的铜管，铜管腔作为光声腔，实现光声信号激发和探测的一体化，对光声信号进行数据处理得到气体浓度。本发明采用空芯弹性管作为声换能器，避免了薄膜声换能器引起的噪声敏感、稳定性差的缺点；管内放置和弹性管等长的铜管，使得声波传感器和光声池的共振频率接近，可以显著提高光声信号检测的灵敏度和信噪比。此外，铜管光声腔的使用减小气室体积、促进热交换。本发明在灵敏度、信噪比高，稳定性好，为光纤光声气体检测提供了一种极具竞争力的技术方案。
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公开(公告)号：CN109374529B
公开(公告)日：2020-04-28
申请号：CN201811065200.X
申请日：2018-09-13
申请人： 大连理工大学
摘要： 本发明属于痕量气体检测技术领域，提供一种半开腔共振式光声池，包括壳体、谐振腔、缓冲室、光学玻璃窗片、声波传感器、进气口和出气口。该结构将传统的一阶纵向共振式光声池谐振腔一侧的缓冲室去除，将声波传感器置于此位置，另一侧的缓冲室保留，形成半开半闭式的光声池结构。声波传感器将产生的光声信号采集，通过分析处理获得待测气体的浓度信息。在缓冲室的端面安装有光学玻璃窗片，让激励光顺利通过，在靠近声波传感器的谐振腔位置设有进气孔，在缓冲室的侧壁设有出气孔。本发明的光声池提高了光声信号强度，气体的检测极限灵敏度更高；同时减小光声池的加工难度、气体的平衡时间和气样体积，为高灵敏度痕量气体的检测提供了新的解决方案。
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公开(公告)号：CN109870414A
公开(公告)日：2019-06-11
申请号：CN201910276413.5
申请日：2019-04-08
申请人： 大连理工大学
IPC分类号： G01N21/17
摘要： 本发明属于痕量气体检测技术领域，提供一种散射增强型气体传感探头，其包括金属壳体、非共振光声腔、多孔散射介质、光纤F-P声波传感器敏感膜片、镀金反射镜、光声激励光源入射光纤、光纤准直器、光纤F-P声波传感器探测光源入射光纤、F-P腔、进气口和出气口；其中，金属壳体与非共振光声腔的一端可拆卸连接，非共振光声腔的另一端固定有镀金反射镜；非共振光声腔的内部填充有多孔散射介质；金属壳体的一表面具有凹槽，并由光纤F-P声波传感器敏感膜片密封，从而形成F-P腔；金属壳体设置有光纤F-P声波传感器探测光源入射光纤和光声激励光源入射光纤。该散射增强型气体传感探头可以提高气体的吸收光程，提高痕量气体的检测灵敏度。
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公开(公告)号：CN109490217A
公开(公告)日：2019-03-19
申请号：CN201910011769.6
申请日：2019-01-07
申请人： 大连理工大学
摘要： 本发明属于痕量气体检测技术领域，提供一种多腔叠加式非共振光声池及气体检测系统。多腔叠加式非共振光声池包括圆柱形金属壳体、多个非共振光声腔、光纤法布里-珀罗声波传感器敏感膜片、光学玻璃窗片、进气口和出气孔。光纤法布里-珀罗声波传感器的圆形敏感膜片固定在圆柱形金属壳体的一侧，圆柱形金属壳体的另一侧由光学玻璃窗片密封。待测气体从进气口进入，扩散进入多个非共振光声腔中，从另一侧的出气口排出。本发明通过减小非共振光声腔的半径和多个光声腔内光声信号的叠加，可大幅度提高系统光声信号的强度。膜片式光纤法布里-珀罗声波传感器作为声波探测单元，与光声腔更容易匹配，为多组分高灵敏度痕量气体的检测提供了新的解决方案。
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公开(公告)号：CN113406600B
公开(公告)日：2024-08-27
申请号：CN202110801483.5
申请日：2021-07-15
申请人： 大连理工大学
摘要： 本发明提供的基于成像原理的分立式大气激光雷达系统包括主机和接收机；接收机包括望远镜，接收机可拆卸的固定于主机的一侧；主机包括发射装置、发射装置固定旋转板和底板，发射装置固定在发射装置固定旋转板上，发射装置固定旋转板与底板旋转连接；发射装置包括激光器、反射镜和透镜；随着发射装置固定旋转板的旋转，发射装置发射的激光与望远镜视场的重叠区域发生变化。本发明通过安装反射镜，实现了将激光器的光路折叠的效果，使系统结构紧凑，同时采用主机挂载接收机，接收机易拆卸，实现了系统体积更小，更加便携的目的；将透镜调焦后，透镜位置也固定，实现了发射装置一体化设计，达到方便调节的效果。
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公开(公告)号：CN113406600A
公开(公告)日：2021-09-17
申请号：CN202110801483.5
申请日：2021-07-15
申请人： 大连理工大学
摘要： 本发明提供的基于成像原理的分立式大气激光雷达系统包括主机和接收机；接收机包括望远镜，接收机可拆卸的固定于主机的一侧；主机包括发射装置、发射装置固定旋转板和底板，发射装置固定在发射装置固定旋转板上，发射装置固定旋转板与底板旋转连接；发射装置包括激光器、反射镜和透镜；随着发射装置固定旋转板的旋转，发射装置发射的激光与望远镜视场的重叠区域发生变化。本发明通过安装反射镜，实现了将激光器的光路折叠的效果，使系统结构紧凑，同时采用主机挂载接收机，接收机易拆卸，实现了系统体积更小，更加便携的目的；将透镜调焦后，透镜位置也固定，实现了发射装置一体化设计，达到方便调节的效果。
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公开(公告)号：CN109490217B
公开(公告)日：2021-05-07
申请号：CN201910011769.6
申请日：2019-01-07
申请人： 大连理工大学
摘要： 本发明属于痕量气体检测技术领域，提供一种多腔叠加式非共振光声池及气体检测系统。多腔叠加式非共振光声池包括圆柱形金属壳体、多个非共振光声腔、光纤法布里‑珀罗声波传感器敏感膜片、光学玻璃窗片、进气口和出气孔。光纤法布里‑珀罗声波传感器的圆形敏感膜片固定在圆柱形金属壳体的一侧，圆柱形金属壳体的另一侧由光学玻璃窗片密封。待测气体从进气口进入，扩散进入多个非共振光声腔中，从另一侧的出气口排出。本发明通过减小非共振光声腔的半径和多个光声腔内光声信号的叠加，可大幅度提高系统光声信号的强度。膜片式光纤法布里‑珀罗声波传感器作为声波探测单元，与光声腔更容易匹配，为多组分高灵敏度痕量气体的检测提供了新的解决方案。
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公开(公告)号：CN109374529A
公开(公告)日：2019-02-22
申请号：CN201811065200.X
申请日：2018-09-13
申请人： 大连理工大学
摘要： 本发明属于痕量气体检测技术领域，提供一种半开腔共振式光声池，包括壳体、谐振腔、缓冲室、光学玻璃窗片、声波传感器、进气口和出气口。该结构将传统的一阶纵向共振式光声池谐振腔一侧的缓冲室去除，将声波传感器置于此位置，另一侧的缓冲室保留，形成半开半闭式的光声池结构。声波传感器将产生的光声信号采集，通过分析处理获得待测气体的浓度信息。在缓冲室的端面安装有光学玻璃窗片，让激励光顺利通过，在靠近声波传感器的谐振腔位置设有进气孔，在缓冲室的侧壁设有出气孔。本发明的光声池提高了光声信号强度，气体的检测极限灵敏度更高；同时减小光声池的加工难度、气体的平衡时间和气样体积，为高灵敏度痕量气体的检测提供了新的解决方案。
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公开(公告)号：CN117949391A
公开(公告)日：2024-04-30
申请号：CN202410036049.6
申请日：2024-01-10
申请人： 大连理工大学
摘要： 本发明属于光声光谱和痕量气体检测技术领域，提供了一种双谐振腔增强型光声气体传感器，包括光纤准直器、金属壳体、第一谐振腔、缓冲室、第二谐振腔、光纤麦克风、进出气孔。由于采用的是双谐振腔设计，光声信号在双谐振腔中得到了双重放大。和传统的T型光声传感器相比，通过双谐振腔的设计不仅进一步放大了光声信号，提高了光声系统的灵敏度，而且抗噪声能力更强。因此将极大的提高了系统的检测极限。与传统的共振光声气体传感器相比，该双谐振腔增强型光声气体传感器稳定性好，结构简单，灵敏度高、信噪比好、检测极限低。本发明为高性能光声传感器提供了新的思路，在光声光谱领域应用前景巨大。
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