[發(fā)明專利]多石英晶振光譜測聲器及采用該測聲器的氣體探測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310042529.5
• 申請日: 2013-02-04
• 公開（公告）號: CN103175791A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董磊;賈鎖堂;尹王保
• 申請（專利權(quán)）人: 山西大學(xué)
• 主分類號: G01N21/27
• 分類號: G01N21/27
• 代理公司: 太原科衛(wèi)專利事務(wù)所(普通合伙) 14100
• 代理人: 朱源

1.一種多石英晶振光譜測聲器，其特征在于包括一個多石英晶振組件（37）；所述多石英晶振組件（37）包括順次排列的至少兩個音叉式石英晶振（36），所述至少兩個音叉式石英晶振（36）的振臂側(cè)面相互平行存有空隙且順次相對排列；每個音叉式石英晶振（36）均有一個管腳與信號地相連接；每個音叉式石英晶振（36）不與信號地連接的管腳共同連接有一個前置放大器（8）。

2.如權(quán)利要求1所述的多石英晶振光譜測聲器，其特征在于所述順次排列的音叉式石英晶振（36）為一對；所述多石英晶振組件（37）還包括一個穿過所述音叉式石英晶振對之間空隙的軸向與音叉式石英晶振對振臂側(cè)面平行的微型聲音諧振腔（33）；所述微型聲音諧振腔（33）中部外側(cè)面開有與兩個音叉式石英晶振（36）的振臂間隙平行對齊的狹縫（331）。

3.如權(quán)利要求2所述的多石英晶振光譜測聲器，其特征在于所述多石英晶振組件（37）還包括一個振臂間隙方向與所述音叉式石英晶振對振臂間隙方向相對的且位于音叉式石英晶振對空隙上方的一個音叉式石英晶振（36）；所述位于音叉式石英晶振對上方的音叉式石英晶振（36）的振臂側(cè)面與音叉式石英晶振對的振臂側(cè)面平行；所述微型聲音諧振腔（33）中部外側(cè)面上方開有與位于音叉式石英晶振對上方的音叉式石英晶振（36）的振臂間隙平行對齊的狹縫（331）；所述位于音叉式石英晶振對上方的音叉式石英晶振（36）的一個管腳與信號地相連接；另一個管腳與前置放大器（8）相連接。

4.如權(quán)利要求1~3中任一項所述的多石英晶振光譜測聲器，其特征在于還包括一個位于多石英晶振組件（37）外部的底部設(shè)有孔的氣室（38）；氣室（38）的側(cè)壁上沿光路分別設(shè)有一個入射窗口（31）和一個出射窗口（32）；所述入射窗口（31）、多石英晶振組件（37）和出射窗口（32）位于同一光路上；所述氣室（38）上端靠近出射窗口（32）一側(cè)的位置設(shè)有氣體入口（35）；氣室（38）的下端靠近入射窗口（31）一側(cè)的位置設(shè)有氣體出口（34）；所述音叉式石英晶振（36）以及微型聲音諧振腔（33）通過設(shè)于其下部的支座固定在氣室（38）的內(nèi)壁上；每個音叉式石英晶振（36）上的管腳與其它音叉式石英晶振的相應(yīng)管腳連接，穿過孔后分別與信號地及前置放大器（8）相連接。

5.一種氣體探測裝置，包括光源（1）、以及與光源（1）相連接的光源驅(qū)動器（15）；光源（1）出射光路上順次設(shè)有光束聚焦器（2）和光譜測聲器（3）；還包括順次連接的第一鎖相放大器（11）和信號發(fā)生器（10）；信號發(fā)生器（10）的調(diào)制信號輸出端與光源驅(qū)動器（15）的調(diào)制端口相連接；信號發(fā)生器（10）的一個同步信號輸出端與第一鎖相放大器（11）的同步信號輸入端相連接；還包括數(shù)據(jù)采集卡（13）和計算機(jī)系統(tǒng)（12）；第一鎖相放大器（11）的信號輸出端與數(shù)據(jù)采集卡（13）的一個信號輸入端相連接；數(shù)據(jù)采集卡（13）的信號輸出端與計算機(jī)系統(tǒng)（12）的信號輸入端相連接；其特征在于所述光譜測聲器（3）采用如權(quán)利要求4所述的多石英晶振光譜測聲器；多石英晶振光譜測聲器的前置放大器（8）的信號輸出端與第一鎖相放大器（11）的信號輸入端相連接；所述入射窗口(31)、多石英晶振組件(37)和出射窗口(32)順次位于光束聚焦器(2)的出射光路上。

6.如權(quán)利要求5所述的氣體探測裝置，其特征在于，還包括順次位于多石英晶振光譜測聲器（3）出射光路上的待測氣體參考池（6）及光電探測器（7）；光電探測器（7）通過信號輸出端連接有一個第二鎖相放大器（14），所述第二鎖相放大器（14）通過信號輸入端與光電探測器（7）相連接；信號發(fā)生器（10）的另一個同步信號輸出端與第二鎖相放大器（14）的同步信號輸入端相連接，第二鎖相放大器（14）的信號輸出端與數(shù)據(jù)采集卡（13）的另一個信號輸入端相連接；計算機(jī)系統(tǒng)（12）的信號輸出端與光源驅(qū)動器（15）的調(diào)制端口相連接。

7.如權(quán)利要求6所述的氣體探測裝置，其特征在于，所述多石英晶振光譜測聲器（3）的出射光路上設(shè)有平面反射鏡（4），所述平面反射鏡（4）與多石英晶振光譜測聲器（3）的出射光路所成角度為45°，平面反射鏡（4）的反射光路上設(shè)有一個凹面反射鏡（5）；所述凹面反射鏡（5）與平面反射鏡（4）的出射光路所成角度為45°，所述凹面反射鏡（5）的出射光路與多石英晶振光譜測聲器（3）的出射光路方向相反；所述待測氣體參考池（6）位于凹面反射鏡（5）的出射光路上。