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公开(公告)号：CN115290568B
公开(公告)日：2024-09-20
申请号：CN202210844327.1
申请日：2022-07-18
Applicant: 华中科技大学 , 深圳华中科技大学研究院
Abstract: 本发明公开了一种远程气体探测装置及方法，属于气体探测技术领域。装置包括激励激光产生模块、聚焦透镜、音叉、探测光纤及光纤干涉探测模块；通过探测光纤与音叉振臂外表面上的反射薄膜之间构成法布里珀罗腔，在音叉振动时，该腔的腔长发生变化，从而使该腔的反射干涉光谱产生相应的强度变化量和相位变化量，通过提取该强度变化量或相位变化量的谐波信号，即可得到待测气体的浓度信息；本发明中的待测气体与音叉是分离设置的，且音叉处于密封环境中，在避免音叉与待测气体接触的情况下，可以远程测量待测气体的浓度，提升了远程气体探测的可靠性，应用场景更加广泛。并且，光纤远程传输损耗极低，同时完全免疫电磁干扰。
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公开(公告)号：CN119959150A
公开(公告)日：2025-05-09
申请号：CN202510022922.0
申请日：2025-01-07
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明属于气体探测技术领域，具体为一种光声光谱油中溶解气体原位监测方法及装置。包括调制模块、激励光源、准直器、光声池、光学微音器和信号解调及处理系统；光学微音器壳体的一个端面设有声敏薄膜，与声敏薄膜相对的第二端面设有相互连通的外侧微流孔、微流孔通道和背腔通孔；背腔通孔与空腔连通，外侧微流孔与光学微音器壳体的外部连通，用于平衡空腔内外的压强；第二端面上还设有贯穿第二端面的光纤限位通孔，用于插入陶瓷插芯和探测光纤；陶瓷插芯和探测光纤位于空腔内的端面与声敏薄膜构成FP微腔。本发明能够在不脱气的情况下对变压器油中溶解气体进行原位监测，消除了因油气分离引入的诸多不确定性，大大降低了系统的误报率和漏报率。
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公开(公告)号：CN117928712A
公开(公告)日：2024-04-26
申请号：CN202410198520.1
申请日：2024-02-22
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种检测次声波的光学传感器及系统，属于声波探测技术领域，所述光学传感器包括FP次声波传感器，传感器腔体上设有背腔通孔，FP次声波传感器的传感外壳上设有微流孔，微流孔的一端与外部介质连通，另一端与背腔通孔连通，以实现外部介质与传感器腔体的连通；微流孔包括键合的第一形成面和第二形成面，在第一形成面和第二形成面上刻蚀有呈镜面对称的微米级及以下的沟道槽，在第一形成面沟道槽的起始端刻蚀有与外部介质连通的外通孔，在第二形成面沟道槽的末端刻蚀有与传感器腔体连通的内通孔。还提供了对应的传感系统。本发明能够在微型化传感器的同时降低传感器的低频截止频率，提升对次声波信号的响应的灵敏度。
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公开(公告)号：CN119959151A
公开(公告)日：2025-05-09
申请号：CN202510022997.9
申请日：2025-01-07
Abstract: 本发明属于油中气体探测技术领域，公开了一种非接触式油中溶解气体原位监测方法及装置，其中原位监测方法包括以下步骤：针对目标检测气体的种类，根据油中溶解目标检测气体的吸收谱线选择激励光源的出射激光波长；将待测电力设备保护油充满在两端透光的油样池内；接着，将调制后的准直激光入射至油样池中，由该油样池出射的光束照射至音叉表面，音叉的振动信号基于光致热弹效应和共振增强效应能够反映电力设备保护油中溶解气体吸收导致的光强变化量；通过解调音叉的振动信号提取谐波信号幅值即可反演得到待测电力设备保护油所含的气体的浓度信息。本发明能够在不脱气且探测单元与油样不接触的情况下，直接原位检测油中溶解气体的浓度。
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公开(公告)号：CN119959137A
公开(公告)日：2025-05-09
申请号：CN202510023241.6
申请日：2025-01-07
Abstract: 本发明属于油中气体探测技术领域，公开了一种全光学油中溶解氢气原位监测方法及装置，其中监测方法包括以下步骤：(i)准备待测油和测量探头，其中，测量探头内设中空腔体，氢敏薄膜与光纤的端面构成FP光学干涉微腔；(ii)探测光经光纤传输进入FP光学干涉微腔中，得到初始光谱信息；(iii)将测量探头放入待测油中，使探头上的氢敏薄膜与待测油相接触；(iv)通过解调测量探头的回光信号获取干涉光谱的相位变化量反演得到待测油中氢气的浓度信息。本发明中全光学油中溶解氢气原位监测方法及装置，能够在不脱气的情况下能够直接原位检测油中溶解氢气的浓度。本发明无需配备加热设备并且具有良好的抗电磁干扰特性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN118730919A
公开(公告)日：2024-10-01
申请号：CN202411013141.7
申请日：2024-07-26
Abstract: 本发明公开了一种半开腔谐振管在轴配置的音叉增强型光声光谱检测系统，属于痕量气体检测技术领域，包括激光控制器、激励光源、准直器、半开腔谐振管、音叉和音叉振动测量装置；音叉包括对称设置的两个音叉振臂，音叉振臂之间设有间隙，半开腔谐振管设置于间隙；半开腔谐振管位于间隙的一端为封闭端，靠近封闭端开设有狭缝，狭缝位于两个音叉振臂之间的间隙中。本发明的半开腔谐振管在轴配置没有被截断，谐振管内部的声场分布更接近驻波模式，因此相比于双管在轴配置能够获得更大的信号增强倍数，而相比双端开口的单管在轴配置，半开腔结构的最佳管长更短，更利于光束的准直，同时传感器的体积和耗气量也会减小。
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公开(公告)号：CN117647491A
公开(公告)日：2024-03-05
申请号：CN202311477226.6
申请日：2023-11-03
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种音叉式光纤光声光谱检测方法及装置，属于光谱检测技术领域，包括：音叉、第一探测光纤和第二探测光纤，音叉设置在待测气体环境中，两探测光纤分别与音叉两个振臂外表面构成法布里珀罗腔，方法包括：将激励激光调制后，入射至音叉两振臂间隙，待测气体吸收调制后的激励激光产生光声信号；光声信号推动音叉两振臂产生机械振动，使两个法布里珀罗腔的腔长变化；分别探测两个法布里珀罗腔腔长变化时对应的反射干涉光谱的变化量，将得到的两个反射干涉光谱的变化量相加后，提取谐波信号，通过谐波信号的幅值反演待测气体的浓度信息。本发明的光谱检测灵敏高、准确度高、成本低、易于集成，能抗电磁干扰及远距离探测。
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公开(公告)号：CN118518597A
公开(公告)日：2024-08-20
申请号：CN202410647033.9
申请日：2024-05-23
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种基于单微音器的双通道差分式流动物质检测装置，属于光声光谱检测技术领域，包括入口、出口、左缓冲室、右缓冲室、左光窗、右光窗、上谐振管、下谐振管、上通管、下通管和微音器。装置为对称结构，且工作于谐振状态；所述上谐振管的光声信号和所述下谐振管的光声信号大小相同、相位相反，而流速噪声大小相同、相位相同；所述上通管将所述上谐振管内的信号传输至所述微音器一侧，所述下通管将所述下谐振管内的信号传输至所述微音器的另外一侧；所述微音器对其两侧反相的光声信号以及流动物质产生的同相噪声进行差分检测。该装置采用单微音器差分结构，极大地提高了系统信噪比，适用于流动物质检测。
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公开(公告)号：CN115290568A
公开(公告)日：2022-11-04
申请号：CN202210844327.1
申请日：2022-07-18
Applicant: 华中科技大学
Abstract: 本发明公开了一种远程气体探测装置及方法，属于气体探测技术领域。装置包括激励激光产生模块、聚焦透镜、音叉、探测光纤及光纤干涉探测模块；通过探测光纤与音叉振臂外表面上的反射薄膜之间构成法布里珀罗腔，在音叉振动时，该腔的腔长发生变化，从而使该腔的反射干涉光谱产生相应的强度变化量和相位变化量，通过提取该强度变化量或相位变化量的谐波信号，即可得到待测气体的浓度信息；本发明中的待测气体与音叉是分离设置的，且音叉处于密封环境中，在避免音叉与待测气体接触的情况下，可以远程测量待测气体的浓度，提升了远程气体探测的可靠性，应用场景更加广泛。并且，光纤远程传输损耗极低，同时完全免疫电磁干扰。
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公开(公告)号：CN218382393U
公开(公告)日：2023-01-24
申请号：CN202220983403.2
申请日：2022-04-22
Applicant: 华中科技大学
IPC: G01N21/39
Abstract: 本实用新型公开了一种基于TDLAS的传感器电路，属于气体传感领域。本实用新型传感器电路包括：微控制器单元、激光器驱动电路、温控电路和光电探测器接收电路；其中，微控制器单元MCU，包括ADC控制器和DAC控制器；ADC控制器采集光电探测器接收电路的输出信号，并采用锁相放大的方法计算气体浓度；DAC控制器输出高频正弦波与低频锯齿波的叠加信号，以及变化的电压信号；温控电路，包括运算放大器；运算放大器的反向输入端与输出端直接相连；运算放大器的同向输入端与所述DAC控制器的输出端连接；用于接收DAC控制器输出的电压信号，控制激光器的工作温度。本实用新型减少了额外的信号产生电路与锁相放大电路，结构简单、稳定性高、成本低、集成度高。
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