一種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置，包括有激光準(zhǔn)直器、標(biāo)定池、三個平面反射鏡、光電探測器，激光器發(fā)射的激光經(jīng)激光準(zhǔn)直器準(zhǔn)直后，再經(jīng)過平面反射鏡一、二分別進(jìn)行反射后進(jìn)入標(biāo)定池，標(biāo)定池中有待測氣體，激光進(jìn)入標(biāo)定池中的氣體介質(zhì)后再由置于標(biāo)定池后方的平面反射鏡三反射，被反射的激光被光電探測器所探測到；所述平面反射鏡一、二安裝在轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)上，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)與步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定，可廣泛應(yīng)用于CO/CH4等氣體的自動標(biāo)定。
【專利說明】
一種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置，屬于氣體檢測領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的⑶檢測系統(tǒng)采用TDLAS技術(shù)實(shí)現(xiàn)對空氣中的⑶濃度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測，通過鋸齒掃描信號改變激光器注入電流來實(shí)現(xiàn)激光器波長調(diào)諧，激光經(jīng)過準(zhǔn)直，進(jìn)入氣體介質(zhì)，再由角反射鏡和離軸拋物面鏡反射和收集，最終經(jīng)過氣體介質(zhì)吸收后的光信號，被探測器轉(zhuǎn)化為電信號，最終反演出氣體介質(zhì)的濃度信息。光強(qiáng)的吸收是依據(jù)Beer-Lambert定律，當(dāng)一束頻率為V的光束穿過吸收物質(zhì)后，在其穿過的路徑上的光強(qiáng)發(fā)生變化，其公式為:
[0003]l(v)=l0(v)e-°(v)cl
[0004]式中:1(v)為入射光強(qiáng)度，
[0005]σ(ν)為被測氣體的吸收橫截面
[0006]c為被測氣體的濃度
[0007]I為光程
[0008]I(V)為光束穿過一個光程距離為的被測氣體介質(zhì)后的透射光強(qiáng)度
[0009]為保證CO檢測系統(tǒng)檢測到的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確、有效，通常在使用之前或在不同的環(huán)境中需要對其進(jìn)行定期標(biāo)定。傳統(tǒng)的內(nèi)校準(zhǔn)光路采用光纖分束器將激光分成兩束，其中一束用于內(nèi)光路校準(zhǔn)，另一束用于開放光路的實(shí)際監(jiān)測。這種方法的主要問題是:采用光纖分束器分光導(dǎo)致最終探測到的激光光強(qiáng)變?nèi)?，光能利用率低；另外在?biāo)定時要增加一個探測器，這不僅增加儀器成本，同時在標(biāo)定時使用不同的探測器增加了標(biāo)定誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]針對上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體定標(biāo)裝置。
[0011 ]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案:
[0012]—種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置，其特征在于:包括有激光準(zhǔn)直器、標(biāo)定池、三個平面反射鏡、光電探測器，激光器發(fā)射的激光經(jīng)激光準(zhǔn)直器準(zhǔn)直后，再經(jīng)過平面反射鏡一、二分別進(jìn)行反射后進(jìn)入標(biāo)定池，標(biāo)定池中有待測氣體，激光進(jìn)入標(biāo)定池中的氣體介質(zhì)后再由置于標(biāo)定池后方的平面反射鏡三反射，被反射的激光被光電探測器所探測到;所述平面反射鏡一、二安裝在轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)上，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)與步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接。
[0013]所述的一種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置，其特征在于:所述平面反射鏡一、二均采用45°平面反射鏡。
[0014]所述的一種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置，其特征在于:所述平面反射鏡一、二安裝在轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的兩端，步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接在轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的中部且位于平面反射鏡一、二之間，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的重心位于電機(jī)轉(zhuǎn)軸上。
[0015]所述的一種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置，其特征在于:所述平面反射鏡一、二分別通過三個螺釘和一個鋼珠安裝在轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)上并實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)的角度調(diào)節(jié)。
[0016]所述的一種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)表面為黑色。
[0017]所述的一種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置，其特征在于:所述標(biāo)定池的兩端分別安裝有透鏡，將光束聚焦至探測面，同時實(shí)現(xiàn)標(biāo)定池的密封。
[0018]所述的一種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置，其特征在于:所述的標(biāo)定池中有進(jìn)氣口和出氣口。
[0019]所述的一種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置，其特征在于:所述透鏡和三個平面反射鏡在同一光軸上。
[0020]所述的一種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置，其特征在于:所述三個平面反射鏡的表面鍍有鋁膜。
[0021]本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022]本實(shí)用新型采用了這種結(jié)構(gòu)后，只需設(shè)置一個光電探測器就能夠完成標(biāo)定過程，解決了采用光纖分束器分光導(dǎo)致最終探測到的激光光強(qiáng)變?nèi)跏沟霉饽芾寐实偷膯栴}，節(jié)約了成本，同時也解決解決了在標(biāo)定過程中使用不同的探測器增加標(biāo)定誤差的問題；電機(jī)轉(zhuǎn)軸設(shè)置在兩塊平面反射鏡之間，使重心位于電機(jī)轉(zhuǎn)軸上，不用額外增加配重塊;電機(jī)轉(zhuǎn)軸設(shè)置在激光準(zhǔn)直器正下方，可以有效減小儀器體積，并且使標(biāo)定光路調(diào)節(jié)更加方便。
【附圖說明】
[0023]圖1為本實(shí)用新型的標(biāo)定光路不意圖。
[0024]圖2為旋轉(zhuǎn)平衡式結(jié)構(gòu)標(biāo)定時位置示意圖。
[0025]圖3為旋轉(zhuǎn)平衡式結(jié)構(gòu)未標(biāo)定時位置示意圖。
[0026]圖中所示:I激光準(zhǔn)直器，2平面反射鏡一，3平面反射鏡二，4標(biāo)定池，5光電探測器，6平面反射鏡三，7轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，8螺釘，9鋼珠，1電機(jī)轉(zhuǎn)軸，11步進(jìn)電機(jī)。
【具體實(shí)施方式】
[0027]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0028]如圖1-3所示，一種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置，包括有激光準(zhǔn)直器1、標(biāo)定池
4、三個平面反射鏡2、3、6、光電探測器5，激光器發(fā)射的激光經(jīng)激光準(zhǔn)直器I準(zhǔn)直后，再經(jīng)過平面反射鏡一 2、二 3分別進(jìn)行反射后進(jìn)入標(biāo)定池4，標(biāo)定池4中有待測氣體，激光進(jìn)入標(biāo)定池4中的氣體介質(zhì)后再由置于標(biāo)定池4后方的平面反射鏡三6反射，被反射的激光被光電探測器5所探測到;最終經(jīng)過氣體介質(zhì)吸收后的光信號，被探測器5轉(zhuǎn)化為電信號，反演出氣體介質(zhì)的濃度信息，由于標(biāo)定氣體的濃度是已知的，通過與反演出氣體介質(zhì)的濃度信息進(jìn)行比較，可以得知待測氣體的當(dāng)前測量數(shù)值是否正常，并進(jìn)行校準(zhǔn)。所述平面反射鏡一 2、二 3安裝在轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)7上，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)7與步進(jìn)電機(jī)11的電機(jī)轉(zhuǎn)軸1連接。
[0029]平面反射鏡一2、二 3均采用45°平面反射鏡。平面反射鏡一 2、二 3安裝在轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)7的兩端，步進(jìn)電機(jī)11的電機(jī)轉(zhuǎn)軸10連接在轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)7的中部且位于平面反射鏡一 2、二 3之間，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)7的重心位于電機(jī)轉(zhuǎn)軸10上。平面反射鏡一2、二3分別通過三個螺釘8和一個鋼珠9安裝在轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)7上并實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)的角度調(diào)節(jié)。
[0030]轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)7表面為黑色。
[0031]標(biāo)定池4的兩端分別安裝有透鏡，將光束聚焦至探測面，同時實(shí)現(xiàn)標(biāo)定池的密封。標(biāo)定池4中有進(jìn)氣口和出氣口。透鏡和三個平面反射鏡2、3、6在同一光軸上。
[0032]三個平面反射鏡2、3、6的表面鍍有鋁膜。
[0033]上述各實(shí)施例中，各部件的結(jié)構(gòu)、設(shè)置位置、及其連接都是可以有所變化的，在本發(fā)明技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，對個別部件進(jìn)行的改進(jìn)和等同變換，不應(yīng)排除在本發(fā)明的保護(hù)范圍之外。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置，其特征在于:包括有激光準(zhǔn)直器、標(biāo)定池、三個平面反射鏡、光電探測器，激光器發(fā)射的激光經(jīng)激光準(zhǔn)直器準(zhǔn)直后，再經(jīng)過平面反射鏡一、二分別進(jìn)行反射后進(jìn)入標(biāo)定池，標(biāo)定池中有待測氣體，激光進(jìn)入標(biāo)定池中的氣體介質(zhì)后再由置于標(biāo)定池后方的平面反射鏡三反射，被反射的激光被光電探測器所探測到;所述平面反射鏡一、二安裝在轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)上，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)與步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置，其特征在于:所述平面反射鏡一、二均采用45°平面反射鏡。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置，其特征在于:所述平面反射鏡一、二安裝在轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的兩端，步進(jìn)電機(jī)的電機(jī)轉(zhuǎn)軸連接在轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的中部且位于平面反射鏡一、二之間，轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的重心位于電機(jī)轉(zhuǎn)軸上。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置，其特征在于:所述平面反射鏡一、二分別通過三個螺釘和一個鋼珠安裝在轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)上并實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)的角度調(diào)-K-T O5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置，其特征在于:所述轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)表面為黑色。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置，其特征在于:所述標(biāo)定池的兩端分別安裝有透鏡。7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的一種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置，其特征在于:所述的標(biāo)定池中有進(jìn)氣口和出氣口。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置，其特征在于:所述透鏡和三個平面反射鏡在同一光軸上。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種旋轉(zhuǎn)平衡式雙組分氣體標(biāo)定裝置，其特征在于:所述三個平面反射鏡的表面鍍有鋁膜。
【文檔編號】G01N21/39GK205538666SQ201620082177
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月26日
【發(fā)明人】劉宏, 張傳鵬, 張帥, 李傳新
【申請人】安徽藍(lán)盾光電子股份有限公司