[實用新型]開路式氣體濃度分析裝置

有效

• 申請號: 201721921295.1
• 申請日: 2017-12-29
• 公開（公告）號: CN207636482U
• 公開（公告）日: 2018-07-20
• 發明（設計）人: 王新全;武婧;劉羽嘉
• 申請（專利權）人: 青島嶗應環境科技有限公司
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 張紅平

本實用新型提供一種開路式氣體濃度分析裝置，涉及氣體濃度分析技術領域，該裝置包括：光源、準直器、色散儀、測量儀，其中，光源用于發出覆蓋被測氣體特征吸收光譜的光，其中，被測氣體為開路式氣體濃度分析裝置所處環境中的氣體；準直器用于將光源發出的光準直后照射到被測氣體；色散儀用于對被測氣體透過的光進行會聚和色散，以使不同波長的光的會聚點在目標方向上散布，其中，目標方向為光從色散儀出射后的傳播方向；測量儀用于通過在目標方向上的移動來接收不同會聚點的光能，并根據會聚點的光能對被測氣體的濃度進行分析。本實用新型緩解了對開放環境中的被測氣體進行濃度分析的傳統方法中，光譜分辨率與信噪比相互制約的技術問題。

技術領域

本實用新型涉及氣體濃度分析技術領域，尤其是涉及一種開路式氣體濃度分析裝置。

背景技術

基于朗伯-比爾定律的光學吸收法是氣體檢測的基本方法之一，基于朗伯-比爾定律所進行的連續吸收光譜氣體檢測具有抗干擾能力強的特點，特別適合于復雜背景環境下的氣體檢測。其中，對于大氣中氣體濃度所進行的開路式連續吸收光譜氣體檢測，在環境質量監控方面具有廣泛應用。

常用的對開路式連續吸收光譜氣體進行檢測的方法是采用棱鏡色散型或光柵色散型光譜儀進行光譜采集，這兩種類型的光譜儀均有一個光波的入射狹縫。狹縫越窄，光譜儀的光譜分辨率越高；但是，較窄的狹縫會造成光能量的下降，從而使得光譜信噪比較低，難以滿足微量氣體的檢測需求。傳統氣體濃度分析方法中，光譜分辨率與信噪比相互制約的技術問題影響了氣體檢測的精確度。

針對開路式氣體濃度分析方法中，光譜分辨率與信噪比相互制約的技術問題，目前缺乏有效的解決方案。

實用新型內容

有鑒于此，本實用新型的目的在于提供一種開路式氣體濃度分析方法及裝置，以緩解對開放環境中的密封的被測氣體進行濃度分析的傳統方法中，光譜分辨率與信噪比相互制約的技術問題。

第一方面，本實用新型實施例提供了一種開路式氣體濃度分析裝置，包括：光源、準直器、色散儀、測量儀，其中，

所述光源用于發出覆蓋被測氣體特征吸收光譜的光，其中，所述被測氣體為所述開路式氣體濃度分析裝置所處環境中的氣體；

所述準直器用于將所述光源發出的光準直后照射到所述被測氣體；

所述色散儀用于對所述被測氣體透過的光進行會聚和色散，以使不同波長的光的會聚點在目標方向上散布，其中，所述目標方向為光從所述色散儀出射后的傳播方向；

所述測量儀用于通過在所述目標方向上的移動來接收不同的所述會聚點的光能，并根據所述會聚點的光能對所述被測氣體的濃度進行分析。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第一種可能的實施方式，其中，所述光源為點光源。

結合第一方面，本實用新型實施例提供了第一方面的第二種可能的實施方式，其中，所述色散儀為折射式的會聚透鏡，所述會聚透鏡使不同的所述會聚點按光波長在所述透鏡的光軸方向依次分布。

結合第一方面的第二種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第三種可能的實施方式，其中，所述測量儀包括：光闌、位置控制器、光探測器和信號處理器，其中，

所述光闌的開孔位置設于所述透鏡的光軸上，且所述位置控制器用于控制所述光闌在所述透鏡的光軸方向移動，以使所述光闌移動到不同的所述會聚點處；

所述光探測器用于對透過所述光闌的光進行探測，并將探測到的光轉化為電信號；

所述信號處理器和所述光探測器連接，用于接收所述光探測器轉化的電信號，并根據所述電信號計算所述被測氣體的濃度。

結合第一方面的第三種可能的實施方式，本實用新型實施例提供了第一方面的第四種可能的實施方式，其中，所述光闌的開孔為在不透光材料上所開的圓孔。