[發明專利]一種脈動式氣體濾波相關光學部件

有效

• 申請號: 200910077279.2
• 申請日: 2009-01-21
• 公開（公告）號: CN101477048A
• 公開（公告）日: 2009-07-08
• 發明（設計）人: 唐青云;石莉雯
• 申請（專利權）人: 北京市華云分析儀器研究所有限公司
• 主分類號: G01N21/61
• 分類號: G01N21/61
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司
• 代理人: 徐 寧

技術領域

本發明涉及一種氣體含量測定儀，特別是關于一種氣體含量測定儀中的脈動式氣體濾波相關光學部件。

背景技術

目前，使用氣體濾波相關技術的氣體分析儀多采用單光源。這種傳統氣體分析儀的原理是：電機驅動氣體濾波相關輪旋轉，光源發出的光經過氣體濾波相關輪調制時，依次經過氣體濾波相關輪上的參比室和分析室，之后形成帶有精細光譜的、按時間序列交替出現的參比信號和分析信號，參比信號和分析信號通過氣室后再經過濾光片，到達檢測器。若氣室中充有被測氣體，檢測器就能將信號的變化檢測出來。可見，傳統氣體濾波相關分析儀中存在運動的光學部件，而機械運動必然會引起磨損，這樣就導致了儀器的使用壽命縮短，況且傳統氣體分析儀的使用壽命還要受到電機壽命的制約。傳統氣體分析儀中的氣體濾波相關光學部件還存在有結構復雜、能耗高等問題，從而導致了氣體分析儀的維修量大，工作可靠性降低，成本提高，而且還不能應用在小型儀器中。

發明內容

針對上述問題，本發明的目的是提供一種體積小，使用壽命長，并具有雙光源的脈動式氣體濾波相關光學部件。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：一種脈動式氣體濾波相關光學部件，其特征在于：它包括一發射單元和一檢測單元，所述發射單元與所述檢測單元連接成一體；所述發射單元內并排設置有兩光源，與每一所述光源連通設置有一濾波室，所述發射單元另一端為一連通兩濾波室的圓筒，每個所述濾波室與所述圓筒之間設置有一密封所述濾波室的晶體片；所述檢測單元內設置有一直通式錐形氣室，與所述錐形氣室連通設置有一圓筒形裝備腔，在所述錐形氣室與所述圓筒形裝備腔之間設置有一密封所述錐形氣室的晶體片，所述檢測單元上設置有兩連通所述錐形氣室的氣嘴；所述圓筒形裝備腔內設置有一檢測器，所述檢測器的光接收端位于所述錐形氣室的匯聚焦點處，在所述密封錐形氣室的晶體片與所述檢測器之間設置有一濾光片。

所述發射單元上設置有兩氣嘴，每一所述氣嘴連通一所述濾波室。

所述發射單元與所述檢測單元螺紋連接成一體。

在所述發射單元的圓筒上設置內螺紋，與其對應，在所述錐形氣室進光端的所述檢測單元外表面設置外螺紋。

所述錐形氣室的長度為20mm～40mm，所述錐形氣室的光錐度為23°。

所述氣室的長度為34mm。

本發明由于采取以上技術方案，其具有以下優點：1、由于本發明采用了雙光源脈動發光的方式，因此本發明無需運動部件，從而沒有部件之間的磨損，進而延長了儀器的使用壽命。2、本發明由于采用了直通式錐形氣室，其長度范圍為20mm～40mm，因此本發明不僅體積小，還可以測量高濃度的氣體。3、由于本發明的分析室與參比室是調定的，因此本發明可以通過改變參比室的氣體成分，來測量不同的氣體。4、由于本發明中仍然保持了氣體濾波相關的特點，因此對背景氣體有很強的抑制作用，特別是水汽的干擾，使測量值更為精確，適合于在復雜背景氣體狀態下進行測量。5、由于本發明通過單濾光片得到單波長的光，而且使用的是單檢測器，因此本發明不僅提高了穩定性好，而且降低了成本。本發明無運動部件，體積小，其不僅使用壽命長，還可以應用于多種便攜式氣體分析儀中。

附圖說明

圖1是本發明的結構示意圖

圖2是本發明中發射單元的剖視圖

圖3是本發明中檢測單元的剖視圖

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細的描述。

如圖1所示，本發明包括一圓柱體狀的發射單元1和一檢測單元2，發射單元1與檢測單元2連接成一體。

如圖1、圖2所示，本發明的發射單元1內并排設置有兩相同光源座11，每一光源座11內設置有一與其體積相同的光源12，當光源12放入光源座11內后，外界背景氣體無法進入。與每一光源座11連通設置有一濾波室13，發射單元1的另一端為一連通兩濾波室13的圓筒14，每個濾波室13與圓筒14之間設置有一晶體片15，分別密封兩濾波室13。本實施例中的兩光源12采用的是可快速響應的密封光源，其熱慣性小，脈動頻率能達到10HZ，發光功率為300mW，但不限于此。當本發明應用在氣體分析儀中時，兩光源12在氣體分析儀器中控制單元的控制下，以一定頻率交替發光。

上述實施例中，兩濾波室13分別作為參比室和分析室，參比室內充有高純度的待測氣體，分析室內充有高純度的氮氣。當光源12發出的光通過參比室中的高純度待測氣體時，光中能夠被待測氣體吸收的波長的光會被吸收掉；但是光源12發出的光通過分析室中的氮氣時，光源12發出的光是完全不被吸收的。