气体检测装置及系统和气体检测方法

摘要

本发明实施例提供一种气体检测装置及系统和气体检测方法。通过红外探测器阵列中至少两个探测单元分别探测由红外光源发出的、依次经过气体检测密封腔体内的待检测气体吸收、和滤光片阵列中对应的探测滤光片透射后的红外光，得到输出电压信号；通过红外探测器阵列中的参考芯片探测由红外光源发出的、不被气体检测密封腔体内的待检测气体吸收、并经过参考滤光片透射后的红外光，得到参考电压信号；数据处理模块处理红外探测器阵列中至少两个探测单元的输出电压信号和参考芯片输出的参考电压信号；由于与红外探测器阵列各个探测单元对应设置的滤光片阵列单元具有不同的透光范围，因此能够检测包含多种气体成分的混合气体的成分和浓度。

主权项

一种气体检测装置，其特征在于，包括：气体检测密封壳体，其中形成有气体检测密封腔体；红外气体传感器，设置在所述气体检测密封腔体内；所述红外气体传感器包括顺序设置的红外光源和红外探测器阵列，所述红外探测器阵列包括：滤光片阵列和与所述滤光片阵列对应设置的红外探测器芯片阵列，所述滤光片阵列设置于红外光源和所述红外探测器芯片阵列之间；所述滤光片阵列包括至少三个滤光片单元，所述至少三个滤光片单元具有不同的红外光透射波长，包括一个参考滤光片和至少两个探测滤光片；红外探测器芯片阵列包括一个参考芯片和至少两个探测芯片，其中，参考芯片与参考滤光片对应设置，所述参考芯片用于探测由红外光源发出的、不被气体检测密封腔体内的待检测气体吸收，并经过参考滤光片透射后的红外光，所述至少两个探测芯片用于分别探测由红外光源发出的、经气体检测密封腔体内的待检测气体吸收，并分别经过对应的探测滤光片透射后的红外光，以探测至少两种气体成分；数据处理模块，与所述红外探测器阵列连接，用于分别处理所述红外探测器阵列中各红外探测器芯片的输出电压信号，以识别待检测气体的成分和判定待检测气体所包含的成分的浓度；还包括：表面增强红外吸收装置，位于红外光源与红外探测器阵列之间，所述表面增强红外吸收装置包括：基板以及基板上表面设置的金属纳米岛状膜，用于提高待检测气体在金属纳米岛状膜表面的红外吸收光谱强度；所述表面增强红外吸收装置与所述气体检测密封壳体插接配合；所述表面增强红外吸收装置的基板上还设置有插道、卡道、榫头和推拉手柄；所述气体检测密封壳体的壁面上设置有插槽、卡槽、榫槽和嵌道，分别与表面增强红外吸收装置中的插道、卡道、榫头和基板铰接配合。