一種氣體檢測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣體泄露檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種氣體檢測裝置的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體泄露檢測一直是工業(yè)生產(chǎn)中重要課題之一。傳統(tǒng)的檢測氣體泄漏的方法通常是先將設(shè)備關(guān)閉，在檢測區(qū)域外表涂抹肥皂水，通過觀察有無氣泡的方式來確定泄露點，該方法比較費事，檢測精度也不高。使用光譜成像法檢測氣體泄漏是近年來迅速發(fā)展起來的方法，我們知道，根據(jù)普朗克定律，物體在任何溫度下，無時無刻不在往外輻射電磁波，因此可利用對某些波段敏感的探測器，收集這些波段的輻射信息，進而對物體進行成像，利用這個原理，對于一些特殊氣體，通過化學(xué)分析可以知道它們在某些電磁波段存在比較強烈的吸收(比如紅外波段)，那么利用相應(yīng)的成像設(shè)備，例如紅外熱像儀，通過對比氣體泄露位置和背景上其他地方的輻射差異，就能確定出氣體泄露點。
[0003]利用光譜成像法進行氣體泄露檢測，原理上比較簡單，但實際應(yīng)用時，存在很多局限。以六氟化硫氣體(SF6)檢為例，SF6是一種無色無味的氣體，利用傳統(tǒng)的方法檢測困難，效果不好。由于它在10.6μπι左右的紅外波段存在強烈的吸收，因此利用紅外熱像儀就可以對其進行檢測，但SF6的吸收波段很窄，只在10.5μπι?10.7μπι波段有明顯的吸收，而一般的非制冷型的熱像儀，對8 μ m?14 μ m波段的電磁輻射都有響應(yīng)，因此SF6吸收的輻射量在熱像儀接收到的總輻射量中，只占很小的一部分，從而導(dǎo)致泄露點與背景之間的差別非常細微，對比度很差，容易漏檢。利用某些制冷型的探測器，如量子阱紅外探測器(QffIP, Quantum Well Infrared Photodetector),可以調(diào)節(jié)探測器的響應(yīng)波段,使它只對10.5 μ m?10.7 μ m附近波段的電磁輻射有響應(yīng)，從而提高檢測對比度，但需要為每一種特定的氣體都定制專門的探測器，生產(chǎn)不便且價格昂貴。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種氣體檢測裝置。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種氣體檢測裝置，包括:
[0006]濾光片，其中，所述濾光片的透射波段包含對應(yīng)的待檢測氣體的紅外吸收峰值波長;
[0007]非制冷紅外探測器，用于獲取并輸出經(jīng)所述濾光片的紅外成像信息；
[0008]紅外鏡頭，用于將物體的紅外線匯聚至所述非制冷紅外探測器。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，還提供了一種紅外熱像儀，其中，該紅外熱像儀包括如前述根據(jù)本發(fā)明一個方面的氣體檢測裝置。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的還一個方面，還提供了一種氣體檢測設(shè)備，其中，該氣體檢測設(shè)備包括如前述根據(jù)本發(fā)明一個方面的氣體檢測裝置。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過采用濾光片與非制冷紅外探測器相結(jié)合的方式，實現(xiàn)了氣體檢測裝置，相對于現(xiàn)有的氣體檢測裝置中采用紅外探測器如制冷型紅外探測器作為探測器的有益技術(shù)效果主要體現(xiàn)在不需制冷、功耗低、體積小、小型化、啟動快、攜帶更加方便、質(zhì)量輕、使用壽命長、成本低等；且本發(fā)明的光路不僅簡單、實現(xiàn)容易，而且還降低了設(shè)備生產(chǎn)成本等。而且，本發(fā)明中的非制冷紅外探測器還用于獲取并輸出在所述濾光片切出光路時的紅外成像信息，實現(xiàn)了本發(fā)明中的氣體檢測裝置除用于檢測氣體泄漏的功能之夕卜，還可單純地用做紅外熱像儀，即本發(fā)明中的氣體檢測裝置兼具氣體檢測設(shè)備及可作為紅外熱像儀兩種設(shè)備的功能，方便了用戶在不同場合使用。此外，本發(fā)明還可將非制冷紅外探測器獲取并輸出的背景圖像信息與氣體圖像信息相融合，因所述濾光片切入切出所述光路前后對應(yīng)的光路系統(tǒng)與目標相對位置不變，將具有高對比度的背景圖像信息與氣體圖像信息相融合后，得到的第一融合圖像信息較為清晰，本發(fā)明通過背景圖像信息以輔助定位氣體泄漏位置信息，相對于僅通過氣體圖像信息判斷是否有氣體泄漏及其泄漏位置信息的方法來說，提高了觀測效果，相應(yīng)地，也提高了確定氣體泄漏位置信息的準確度及確定效率。
[0012]此外，本發(fā)明通過加入補償片以補償對應(yīng)濾光片切入與切出所述光路時產(chǎn)生的光程差，如補償片與所述濾光片的基材具有相近的折射率厚度乘積，使得該補償片恰好能補償濾光片切入切出光路時產(chǎn)生的光程差，從而能夠補償濾光片切入切出光路時所引起的像面偏移，避免重新調(diào)焦，方便了用戶使用。
【附圖說明】
[0013]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0014]圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的氣體檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2示出非制冷紅外探測器獲取的經(jīng)濾光片的紅外成像信息(氣體圖像信息)的示意圖；
[0016]圖3示出根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的氣體檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4示出用于安裝多個濾光片的切換機構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖5示出非制冷紅外探測器獲取的濾光片切出光路時的紅外成像信息(背景圖像信息)的示意圖；
[0019]圖6示出將圖2所示的氣體圖像信息與圖4所示的背景圖像信息進行融合后的第一融合圖像信息的示意圖；
[0020]圖7示出根據(jù)本發(fā)明再一個實施例的氣體檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖8示出根據(jù)本發(fā)明還一個實施例的氣體檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]附圖中相同或相似的附圖標記代表相同或相似的部件。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0024]圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的氣體檢測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中，該氣體檢測裝置包括:濾光片1，其中，所述濾光片I的透射波段包含對應(yīng)的待檢測氣體的紅外吸收峰值波長；非制冷紅外探測器2，用于獲取并輸出經(jīng)所述濾光片的紅外成像信息；紅外鏡頭3，用于將物體的紅外線匯聚至所述非制冷紅外探測器2。
[0025]在此，所述待檢測氣體是指任何具有紅外吸收特性的氣體，如六氟化硫(SF6 )、乙烯、乙酸、二氧化氯等，其具有不同的紅外吸收峰值波長，如SF6的紅外吸收峰值波長為10.55 μ m,乙烯氣體的紅外吸收峰值波長為10.56 μ m,乙酸的紅外吸收峰值波長為10.56 μ m, 二氧化氯的紅外吸收峰值波長為10.58 μ m。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解上述待檢測氣體僅為示例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的待檢測氣體如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護范圍以內(nèi)，并在此以引用方式包含于此。
[0026]在此，所述濾光片I可位于所述非制冷紅外探測器2與所述紅外鏡頭之間(如圖1所示)，也可位于所述紅外鏡頭3相對于所述非制冷紅外探測器的另一側(cè)，其用于選取所需的輻射波段，濾掉對應(yīng)的檢測氣體紅外吸收波段以外的大部分紅外輻射。濾光片I的材料應(yīng)選用在長波紅外波段具有高透過率的材料，典型材料為鍺。所述濾光片I的透射波段包含對應(yīng)的待檢測氣體的紅外吸收波長，在其允許透過的紅外波段有較高的透射率，而在其不允許透過的紅外波段具有較低的透射率，如假設(shè)待檢測氣體為SF6時，對應(yīng)的濾光片I的透射波段包含SF6的紅外吸收峰值波長10.55 μ m，如此時可設(shè)置濾光片I的透射波段為10.5μπι?10.64 μ m;再如，當待檢測氣體為乙烯時，對應(yīng)的濾光片I的透射波段包含乙酸的紅外吸收峰值波長10.56 μ m，此時對應(yīng)的濾光片I的透射波段可設(shè)置為10.5 μ m?10.64 μ m。
[0027]優(yōu)選地，所述濾光片I的透射波段的半高寬< 2 μ m，所述濾光片I在所述非制冷紅外探測器2有響應(yīng)的其他波段具有低透射率，如當所述待檢測氣體為SF6時，所述濾光片I的透射波段包含10.55 μ m,濾光片I的半高寬為0.1 μ m?1.3 μ m,濾光片I在所述非制冷紅外探測器2有響應(yīng)的其他波段具有低透射率，即濾光片I在非制冷紅外探測器2有響應(yīng)的波段8μπι?14μπι范圍內(nèi)，除濾光片I的透射波段之外，在其他波段處具有低透射率。再如，當待檢測氣體為乙烯時，所述濾光片I的透射波段包含10.5 μ m，濾光片I的半高寬為L 8 μ m ?2 μ m0
[0028]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解上述濾光片僅為示例，其他現(xiàn)有的或今后可能出現(xiàn)的濾光片如可適用于本發(fā)明，也應(yīng)包含在本發(fā)明保護范圍以內(nèi)，并在此以引用方