申请/专利权人：之江实验室

申请日：2020-12-09

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN112504967B

主分类号：G01N21/17

分类号：G01N21/17;G01N21/25

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2021.04.02#实质审查的生效;2021.03.16#公开

摘要：本发明公开了一种硅音叉增强型光声光谱气体检测系统，包含激光调制器、激光器、光路调整模块、气体检测传感器、电容检测模块、锁相放大器、计算机。所述气体检测传感器采用MEMS工艺加工，包括光声腔、硅音叉和固定电极等。激光穿过光声腔，由于光声效应激发出声波，声波与硅音叉产生共振，硅音叉两个音叉臂与固定电极之间形成电容，该电容值通过电容检测模块转化成电压信号。电容检测模块和激光调制器的输出信号作为锁相放大器的两个输入信号。锁相放大器的输出信号交给计算机处理，最终得出待测气体的浓度。相比于传统的石英增强光声光谱技术，本发明使用硅音叉作为声传感器，使用MEMS工艺加工、集成，体积小，可批量生产。

主权项：1.一种硅音叉增强型光声光谱气体检测系统，其特征在于：包括激光调制器、激光器、光路调整模块、气体检测模块、电容检测模块、锁相放大器以及计算机，所述的激光调制器连接激光器和锁相放大器的第一输入端，所述激光器连接光路调整模块，光路调整模块连接气体检测模块，气体检测模块连接电容检测模块，电容检测模块连接锁相放大器的第二输入端，锁相放大器的输出端连接计算机；所述气体检测模块包括包含硅音叉、固定电极和底座，所述底座上设有光声腔，底座顶部固定设有盖板，盖板中央设有与光声腔连通的出音孔，所述硅音叉包括音叉锚点、隔离梁以及传声部，所述传声部通过隔离梁连接音叉锚点，所述音叉锚点与盖板固定连接，所述的固定电极为一对，且分别设置于传声部的两侧，所述出音孔位于传声部的中央；所述硅音叉和光声腔的谐振频率与所述激光调制器的调制频率相等，所述硅音叉的谐振频率为硅音叉反相振动模态的频率，所述光声腔的谐振频率为光声腔内声波驻波的基频；所述传声部包括两根连接梁和两根音叉臂，两根连接梁和两根音叉臂分别平行组成中空的矩形，传声部与盖板平行且保持一定的距离。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 之江实验室 一种硅音叉增强型光声光谱气体检测系统

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