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公开(公告)号：CN116660170A
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310704111.X
申请日：2023-06-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于差分漫反射积分球的光声光谱气体检测装置及方法，分布反馈式半导体激光器输出的调制激光经激光准直器后入射到差分漫反射球形共振光声池的第一漫反射球内，待测目标气体吸收激光能量后引起差分漫反射球形共振光声池产生振动，而从在第一漫反射球和第二漫反射球内产生光声信号，利用第一微音器和第二微音器分别检测第一漫反射球和第二漫反射球内的两路光声信号，并将所检测到的两路光声信号传输给差分放大器进行差分运算，控制与数据采集系统对差分运算后的光声信号进行采集并由计算机进行处理，反演出待测目标气体的浓度。本发明的探测装置具有信号强度大、噪声抑制能力强、系统灵敏度高、光路免调节、体积小等优点。
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公开(公告)号：CN113984675B
公开(公告)日：2023-06-30
申请号：CN202111334508.1
申请日：2021-11-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N21/17
Abstract: 本发明公开了一种改进石英增强光声光谱痕量气体检测性能的装置及方法，所述装置包括第一可调谐半导体激光器、第二可调谐半导体激光器、光合束器、激光光束准直单元、光束聚焦透镜、气室、石英音叉、光功率计、信号发生器、锁相放大器、加法器、激光器控制单元、计算机、加湿管。本发明使用一束激光激发处于基态的快弛豫分子，使其跃迁到激发态。由于处于激发态的快弛豫分子性质相比基态分子更加活泼，因此，与待测的慢弛豫气体分子碰撞概率将会显著增加，此时二者碰撞可促使激发态的待测气体分子快速跃迁到基态，从而增加待测气体分子的弛豫速率、声波产生强度以及传感系统的信号幅值。
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公开(公告)号：CN116148215A
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN202310210171.6
申请日：2023-03-07
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于光学干涉补偿的光致热弹光谱痕量气体检测装置，所述装置包括激励半导体激光器、激光准直系统、待测气体气室、聚焦透镜、石英音叉、探测激光器、光纤分束器、光纤环行器、单模光纤、光电探测器、信号发生器、激光控制器、加法器、锁相放大器和计算机。本发明基于LITES的光学干涉补偿技术，在发挥珐珀结构能够有效屏蔽热噪声优势的同时增加一路光束照射在石英音叉底部，构成参考珐珀腔，参考珐珀腔与照射在石英音叉尖端感知石英音叉振动的传感珐珀腔具有相同的结构参数和环境参数，参考珐珀腔与传感珐珀腔中的两束反射光强值作差，即可获得不受环境干扰的光强信号以提高基于LITES技术珐珀解调方法的长期稳定性。
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公开(公告)号：CN115855301A
公开(公告)日：2023-03-28
申请号：CN202211469229.0
申请日：2022-11-22
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01K11/00
Abstract: 本发明公开了一种基于石英音叉探测的激光光谱温度测量装置及方法，所述装置包括沿光束传播方向依次设置的半导体激光器、激光准直系统、燃烧场、石英音叉、控制与数据采集处理系统、计算机，经过控制与数据采集处理系统调制的半导体激光器输出激光，激光经激光准直系统后入射通过燃烧场，燃烧场中的CO气体吸收部分激光能量后照射在石英音叉根部，石英音叉产生电信号，该电信号输入到控制与数据采集处理系统中进行信号的解调与采集，控制与数据采集处理系统与计算机相连，在计算机中进行温度反演与显示。本发明解决了目前燃烧场测温中利用CO作为探测气体时，测温装置中光电探测器存在波长响应限制的问题。
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公开(公告)号：CN115326755B
公开(公告)日：2024-05-28
申请号：CN202211117879.9
申请日：2022-09-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于光栅解调的光致热弹光谱痕量气体检测装置及方法，所述装置包括第一半导体激光器、聚焦透镜、气室、石英音叉、布拉格光纤光栅、第二半导体激光器、光电探测器、控制与数据采集系统、计算机，第一半导体激光器经调制后输出激光，经聚焦透镜后入射到气室内，激光从气室出射并照射在石英音叉上；第二半导体激光器出射激光进入布拉格光纤光栅中，石英音叉振动引起布拉格光纤光栅栅距周期性变化，第二半导体激光器反射光光强产生周期性变化，由光电探测器探测反射光光强，该信号传输至控制与数据采集系统中进行信号的实时监测与采集，并输入到计算机中进行解调处理。本发明的装置具有噪声免疫、灵敏度高、成本低等优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115326755A
公开(公告)日：2022-11-11
申请号：CN202211117879.9
申请日：2022-09-14
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于光栅解调的光致热弹光谱痕量气体检测装置及方法，所述装置包括第一半导体激光器、聚焦透镜、气室、石英音叉、布拉格光纤光栅、第二半导体激光器、光电探测器、控制与数据采集系统、计算机，第一半导体激光器经调制后输出激光，经聚焦透镜后入射到气室内，激光从气室出射并照射在石英音叉上；第二半导体激光器出射激光进入布拉格光纤光栅中，石英音叉振动引起布拉格光纤光栅栅距周期性变化，第二半导体激光器反射光光强产生周期性变化，由光电探测器探测反射光光强，该信号传输至控制与数据采集系统中进行信号的实时监测与采集，并输入到计算机中进行解调处理。本发明的装置具有噪声免疫、灵敏度高、成本低等优点。
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公开(公告)号：CN113984675A
公开(公告)日：2022-01-28
申请号：CN202111334508.1
申请日：2021-11-11
Applicant: 哈尔滨工业大学
IPC: G01N21/17
Abstract: 本发明公开了一种改进石英增强光声光谱痕量气体检测性能的装置及方法，所述装置包括第一可调谐半导体激光器、第二可调谐半导体激光器、光合束器、激光光束准直单元、光束聚焦透镜、气室、石英音叉、光功率计、信号发生器、锁相放大器、加法器、激光器控制单元、计算机、加湿管。本发明使用一束激光激发处于基态的快弛豫分子，使其跃迁到激发态。由于处于激发态的快弛豫分子性质相比基态分子更加活泼，因此，与待测的慢弛豫气体分子碰撞概率将会显著增加，此时二者碰撞可促使激发态的待测气体分子快速跃迁到基态，从而增加待测气体分子的弛豫速率、声波产生强度以及传感系统的信号幅值。
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公开(公告)号：CN101187649A
公开(公告)日：2008-05-28
申请号：CN200710144806.8
申请日：2007-12-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 异种材料扩散焊界面缺陷的自动识别方法，它涉及一种焊接界面缺陷的识别方法。本发明的目的是为解决目前对扩散焊界面质量的检测主要依赖于机械性能检测和破坏性检测，无可靠的无损检测方法的问题。本发明从异种材料扩散焊界面采集超声波信号，从中提取三个特征值。从焊接良好、未焊合缺陷、弱接合缺陷、微小间隙缺陷区域分别随机抽取信号组成训练样本和测试样本，选用径向基核函数，采用网格搜索法确定惩罚参数和核参数，运用最小二乘支持向量机技术构建缺陷识别模型，实现了扩散焊界面缺陷的自动识别。本发明构建的缺陷识别模型经测试识别正确率可达93.5％，解决了超声波检测中仅从反射回波的幅度无法判断界面是否存在缺陷的难题。
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公开(公告)号：CN116297221A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202310263298.4
申请日：2023-03-17
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 本发明公开了一种基于空芯光纤微孔的分布式光声光谱痕量气体检测装置，所述检测装置包括半导体激光器、空芯光子晶体光纤、石英音叉、阻抗放大器、控制与数据采集系统和计算机，半导体激光器产生的激光传输至空芯光子晶体光纤中，待测气体通过空芯光子晶体光纤的细孔处进入空芯光子晶体光纤内部吸收激光的能量，引起局部升温，产生光声信号，光声信号从细孔处溢出引起石英音叉产生周期性振动使石英音叉产生电流信号，该电流信号经过阻抗放大器转换为电压信号，通过控制与数据采集系统进行采集、解调，最后通过计算机进行信号处理，反演出待测气体的浓度。本发明的检测装置具有灵敏度高、损耗低、成本低等优点。
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公开(公告)号：CN101187649B
公开(公告)日：2010-04-07
申请号：CN200710144806.8
申请日：2007-12-12
Applicant: 哈尔滨工业大学
Abstract: 异种材料扩散焊界面缺陷的自动识别方法，它涉及一种焊接界面缺陷的识别方法。本发明的目的是为解决目前对扩散焊界面质量的检测主要依赖于机械性能检测和破坏性检测，无可靠的无损检测方法的问题。本发明从异种材料扩散焊界面采集超声波信号，从中提取三个特征值。从焊接良好、未焊合缺陷、弱接合缺陷、微小间隙缺陷区域分别随机抽取信号组成训练样本和测试样本，选用径向基核函数，采用网格搜索法确定惩罚参数和核参数，运用最小二乘支持向量机技术构建缺陷识别模型，实现了扩散焊界面缺陷的自动识别。本发明构建的缺陷识别模型经测试识别正确率可达93.5％，解决了超声波检测中仅从反射回波的幅度无法判断界面是否存在缺陷的难题。
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