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一種深海原位氣體檢測儀的制作方法

文檔序號:11860115閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種深海原位氣體檢測儀,其特征在于,包括:

激光發(fā)生裝置,所述激光發(fā)生裝置用于輸出指定波長的激光束;

光束整形及隔離裝置,所述光束整形及隔離裝置光路連接至所述激光發(fā)生裝置,用于使激光束達到檢測標準要求;

激光衰蕩檢測裝置,所述激光衰蕩檢測裝置光路連接至所述光束整形及隔離裝置,使用激光衰蕩方法檢測深海原位氣體的成分;

水汽分離裝置,所述水汽分離裝置用于采集深海海水并分離出深海原位氣體;

壓力控制裝置,所述壓力控制裝置連接至所述激光衰蕩檢測裝置與所述水汽分離裝置,用于按照這三個裝置的需求調整這三個裝置內部的壓力;

廢氣處理裝置,所述廢氣處理裝置連接至所述壓力控制裝置,用于處理所述激光衰蕩檢測裝置完成檢測后剩余的廢氣;

數據處理和控制裝置,所述數據處理和控制裝置電性連接至所述光束整形及隔離裝置與所述激光衰蕩檢測裝置,用于控制所述光束整形及隔離裝置與所述激光衰蕩檢測裝置的工作、采集所述光束整形及隔離裝置與所述激光衰蕩檢測裝置輸出的光信號與衰蕩信號、并根據所述光信號與衰蕩信號檢測深海原位氣體的成分。

2.根據權利要求1所述的一種深海原位氣體檢測儀,其特征在于,所述廢氣處理裝置包括以下至少之一:

增壓室,所述增壓室接收廢氣,對所述廢氣進行壓縮并將所述高濃度廢氣排放到外界;

吸收室,所述吸收室內包括固體或液體形態(tài)的吸收材料,所述吸收室接收廢氣,所述吸收材料與所述廢氣發(fā)生化學反應并吸收所述廢氣,減少所述廢氣的剩余量;

存儲室,所述存儲室接收廢氣并以高壓方式存儲于所述廢氣處理裝置內。

3.根據權利要求2所述的一種深海原位氣體檢測儀,其特征在于,所述激光發(fā)生裝置包括:

半導體可調諧激光器組,所述半導體可調諧激光器組輸出可以調節(jié)波長的激光束;

激光驅動單元,所述激光驅動單元用于驅動所述半導體可調諧激光器輸出激光;

溫度控制單元,所述溫度控制單元用于調節(jié)所述半導體可調諧激光器組工作環(huán)境的溫度。

4.根據權利要求2所述的一種深海原位氣體檢測儀,其特征在于,所述光束整形及隔離裝置包括:

光束整形單元,所述光束整形單元提高激光束的衍射率與光斑輪廓的可調節(jié)性;

光束隔離單元,所述光束隔離單元過濾激光束中的非指定波長;

分光檢測單元,所述分光檢測單元監(jiān)測整形與隔離后的激光束是否達到檢測標準要求。

5.根據權利要求2所述的一種深海原位氣體檢測儀,其特征在于,所述激光衰蕩檢測裝置包括:

衰蕩腔體單元,所述衰蕩腔體單元內有待檢測的深海原位氣體與多個衰蕩腔反射鏡,激光束在所述衰蕩腔體單元內的多個衰蕩腔反射鏡之間反射;

監(jiān)測和溫控單元,所述監(jiān)測和溫控單元調整與控制待檢測的深海原位氣體的溫度與壓力情況。

6.根據權利要求2所述的一種深海原位氣體檢測儀,其特征在于,所述水汽分離裝置包括:

水泵,所述水泵從外界采集深海凈水;

水汽分離單元,所述水汽分離單元將所述水泵采集的深海凈水中提取出溶解的氣體成分;

氣體干燥單元,所述氣體干燥單元對所述水汽分離單元提取出溶解的氣體成分進行干燥處理。

7.根據權利要求2所述的一種深海原位氣體檢測儀,其特征在于,所述數據處理和控制裝置包括:

光信號檢測單元,所述光信號檢測單元電性連接至所述光束整形及隔離裝置,檢測所述光束整形及隔離裝置輸出的光信號;

衰蕩信號采集單元,所述衰蕩信號采集單元電性連接至所述激光衰蕩檢測裝置,檢測所述激光衰蕩檢測裝置輸出的衰減信號。

8.根據權利要求1-7中任意一項所述的一種深海原位氣體檢測儀,其特征在于,所述光束整形及隔離裝置輸出的光束波長與所述激光衰蕩檢測裝置的腔體長度滿足縱模匹配條件,所述光束整形及隔離裝置的透鏡組與所述激光衰蕩檢測裝置耦合滿足橫模匹配條件。

9.根據權利要求8所述的一種深海原位氣體檢測儀,其特征在于,深海原位氣體的檢測成分為以下至少之一:甲烷、二氧化碳、氧氣;氨氣、一氧化二氮;其中,深海原位氣體中甲烷的可檢測限濃度為5ppm。

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