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公开(公告)号：CN109975214B
公开(公告)日：2021-04-23
申请号：CN201910267695.2
申请日：2019-04-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种石英光声光谱气体浓度检测装置及方法，属于气体浓度检测领域。激光器控制模块、半导体激光器、准直聚焦透镜组、声波增强与探测模块、控制与数据采集系统及计算机沿光束传播方向设置；激光器控制模块设置半导体激光器的工作温度与电流；半导体激光器输出激光束；准直聚焦透镜组包含两个非球面透镜，声波增强与探测模块包括石英音叉和圆环，半导体激光器输出的激光束聚焦在石英音叉的叉指之间且位于圆环的中心，石英音叉产生压电信号并传输至数据采集系统，控制与数据采集系统对产生的压电信号进行解调与采集并与计算机连接，计算机通过上位机软件进行实时通讯。本发明改善了气体浓度检测灵敏度，增强了传感器系统信号，降低了系统噪声。
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公开(公告)号：CN111220551A
公开(公告)日：2020-06-02
申请号：CN201911207243.1
申请日：2019-11-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于音叉共鸣的光热光谱痕量气体检测装置及方法，所述装置包括激光器、激光准直系统、气室、第一石英音叉、第二石英音叉、阻抗放大器、控制与数据采集系统、计算机，其中：激光器经过控制与数据采集系统调制后输出激光，经激光准直系统后入射到气室内，待测目标气体吸收激光能量后，激光从气室出射并照射在第一石英音叉上；第一石英音叉吸收出射激光能量发生周期性的弹性形变进而产生振动，第二石英音叉产生共同振动，从而产生电流信号；阻抗放大器将电流信号放大为电压信号；控制与数据采集系统和计算机对放大后的电压信号进行采集和处理，反演出探测气体的浓度。本发明避免了热噪声源，减小了系统内噪声的引入。
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公开(公告)号：CN110646348A
公开(公告)日：2020-01-03
申请号：CN201910978879.X
申请日：2019-10-15
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N21/17
Abstract: 本发明公开了一种基于平行入射的石英光声光谱传感系统，所述传感系统包括沿光束传播方向依次设置的半导体激光器、光学准直器、石英音叉、数据采集系统、计算机。本发明设计了一种新的激光入射到石英音叉的方式，激光平行于石英音叉的叉股入射，从音叉叉股的中间穿过最后直接打在音叉的底部。由于石英音叉的长度远大于其厚度，所以激光与气体有效的相互作用距离会大大增加，从而提高声波对石英音叉的作用效果使得石英音叉的输出信号增大，最终提高气体探测的灵敏度。
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公开(公告)号：CN109975214A
公开(公告)日：2019-07-05
申请号：CN201910267695.2
申请日：2019-04-03
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 一种石英光声光谱气体浓度检测装置及方法，属于气体浓度检测领域。激光器控制模块、半导体激光器、准直聚焦透镜组、声波增强与探测模块、控制与数据采集系统及计算机沿光束传播方向设置；激光器控制模块设置半导体激光器的工作温度与电流；半导体激光器输出激光束；准直聚焦透镜组包含两个非球面透镜，声波增强与探测模块包括石英音叉和圆环，半导体激光器输出的激光束聚焦在石英音叉的叉指之间且位于圆环的中心，石英音叉产生压电信号并传输至数据采集系统，控制与数据采集系统对产生的压电信号进行解调与采集并与计算机连接，计算机通过上位机软件进行实时通讯。本发明改善了气体浓度检测灵敏度，增强了传感器系统信号，降低了系统噪声。
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公开(公告)号：CN109946266A
公开(公告)日：2019-06-28
申请号：CN201910202212.0
申请日：2019-03-18
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本申请实施例涉及一种提高石英光热光谱气体浓度检测灵敏度的装置及方法，所述装置包括：沿光束传播方向依次设置的激光器控制模块(1)、半导体激光器(2)、准直透镜(3)、气体吸收池(4)、石英音叉(5)、控制与数据采集系统(6)以及计算机(7)；所述准直透镜的焦距应小于10mm；所述石英音叉为具有压电特性的材料制成，表明镀有银层，其共振频率为20kHz-70kHz，所述石英音叉品质因子大于等于10000；所述石英音叉根部具有第一尺寸的宽度方向和第二尺寸的厚度方向；所述石英音叉根部宽度方向靠近边缘的位置开有一窗口，所述窗口为去除所述银层的窗口，用于供探测激光射入。本申请检测装置具有结构简单、灵敏度高、成本低等优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN105548100B
公开(公告)日：2018-04-24
申请号：CN201510891175.0
申请日：2015-12-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N21/64
Abstract: 用于PLIF流场诊断示踪剂的产生、注入的装置及方法，它涉及一种示踪剂产生、注入的装置及方法。在利用PLIF诊断技术对混合燃气进行高时间，高空间分辨率的定量测量的过程中，因无法精准确定混合蒸汽的温度，气压和浓度而影响实验的准确性。本发明中发生罐通过第一输气管道与混气罐相连通，发生罐上有第一热电偶，混气罐上有第二热电偶。本发明中步骤一：纯示踪剂蒸汽的形成；步骤二：调试混合气体浓度的过程；步骤三：根据理想气体状态方程PV＝nRT，将混气罐内的稀释气体加压及稀释，得到符合实验要求的浓度为A，温度为T和气压为P的混合气体；步骤四：混合气体的注入过程。本发明用于示踪剂的产生兼备注入实验场的过程中。
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公开(公告)号：CN105375254B
公开(公告)日：2018-04-24
申请号：CN201510907163.2
申请日：2015-12-09
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 高重频大能量可调谐激光循环系统的控制方法及该系统的流速验证方法，涉及一种激光循环系统。为了解决现有可调谐激光的循环系统的控制过程复杂的问题。所述控制方法为根据需求，确定循环染料池中的液体染料的高度h和黏滞系数η；设置液体染料的流动方向；根据雷诺参数Re＝ηh/v，使雷诺参数Re＜2000，获得液体染料控制流速v；控制系统采用基于负反馈原理利用实时采集的实际流速修正流速控制指令。所述流速验证方法包括：根据雷诺参数确定流速上限，根据传统办法确定流速下限，待验证的可调谐激光循环系统的流速在流速上限和流速下限范围内时，该流速才可行。本发明用于高重频大能量可调谐激光循环系统。
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公开(公告)号：CN105098584B
公开(公告)日：2018-03-27
申请号：CN201510630955.X
申请日：2015-09-29
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: H01S3/105
Abstract: 本发明公开了一种利用激光输出镜膜层控制技术实现多光束脉冲激光输出的装置及方法，所述装置包括谐振腔前腔镜、环形聚光腔、激光泵浦源、激光晶体棒、调Q晶体、可控镀膜激光输出镜，谐振腔前腔镜和可控镀膜激光输出镜构成激光振荡器的谐振腔，激光泵浦源发射出的激光经环形聚光腔汇聚到激光晶体棒中，激光晶体棒吸收泵浦能量，在谐振腔前腔镜和可控镀膜激光输出镜之间产生振荡激光，该激光经由调Q晶体后将被调制成脉冲形式，经过可控镀膜激光输出镜后输出多光束激光到谐振腔外。本发明利用可控镀膜技术实现谐振腔内多光束激光振荡最终产生多光束脉冲激光输出（N束），用于提高发动机点火成功几率以及可靠性。
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公开(公告)号：CN103872567B
公开(公告)日：2016-08-17
申请号：CN201410110905.4
申请日：2014-03-24
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 腔外激光频率变换系统及变换方法，涉及快速获得高效率腔外激光频率变换系统及方法，属于激光与物质相互作用领域。解决了现有腔外激光频率变换方法中存在的倍频效率差，腔外激光频率变换系统的自动化程度低的问题，本发明所述非线性晶体放置在晶体架上，短脉冲激光器发射的激光经光阑调整传输方向后的光束入射至非线性晶体，经非线性晶体进行频率变换后的混合光入射至滤波片，经滤波片滤波后的目标光束发射至偏振片或衰减片，经偏振片或衰减片后射出的光束入射至光电探测器的感光面上，光电探测器的光强电信号输出端连接计算机的光强电信号输入端，计算机的串口通过数据线连接步进电机的位移信号输入端。本发明适用于进行腔外激光频率变换。
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公开(公告)号：CN105548023A
公开(公告)日：2016-05-04
申请号：CN201510990762.5
申请日：2015-12-28
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N21/17
CPC classification number: G01N21/1702 , G01N2021/1704
Abstract: 本发明公开了一种基于光纤谐振腔的倏逝波型光声光谱微量气体传感器及测量方法，所述传感器由半导体激光源、光纤合束器、锥形光纤、石英音叉、相位调制器构成，其测量方法如下：步骤一、半导体激光源发射出的激光输入光纤合束器，经相位调制器后使得光纤合束器构成光学谐振腔，光纤内的激光功率得到放大增强，继而使得锥形光纤处产生较强的光学倏逝场；步骤二、待测目标气体吸收锥形光纤处的倏逝波场能量，产生声波场，石英音叉探测声波信号，反演气体浓度。本发明有效地提高了激光激发功率，进而极大地改进了光声光谱气体传感器的探测灵敏度。
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