[發明專利]一種多組分寬量程氣體分析儀及氣體分析方法

在審

• 申請號: 202010910680.6
• 申請日: 2020-09-02
• 公開（公告）號: CN112033925A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 熊友輝;石平靜;秦旭;程靜偉
• 申請（專利權）人: 湖北銳意自控系統有限公司
• 主分類號: G01N21/3504
• 分類號: G01N21/3504
• 代理公司: 武漢知產時代知識產權代理有限公司 42238
• 代理人: 孔燦

1.一種多組分寬量程氣體分析儀，其特征在于,包括：

氣室腔體，氣室腔體包含至少一測量通道，測量通道用于充入被測氣體；

光源模塊，設置于氣室腔體的上游，用于射出包含被測氣體的吸收波段的照射光；

多組分熱電堆或者熱釋電紅外探測器以及微流紅外探測器，用于接收光源模塊發射并被被測氣體吸收過的照射光；

微流紅外探測器位于氣室腔體的下游，多組分熱電堆或者熱釋電紅外探測器位于多組分寬量程氣體分析儀的側壁。

2.如權利要求1所述的多組分寬量程氣體分析儀，其特征在于：多組分寬量程氣體分析儀還包括一反射裝置，用于將光源模塊發射并被被測氣體吸收過的照射光進行反射以被多組分熱電堆或者熱釋電紅外探測器所接收并探測。

3.如權利要求2所述的多組分寬量程氣體分析儀，其特征在于：反射裝置的中心與多組分熱電堆或者熱釋電紅外探測器的中心位于同一豎直線上，反射裝置與橫板之間呈一定夾角。

4.如權利要求1所述的多組分寬量程氣體分析儀，其特征在于：在多組分熱電堆或者熱釋電紅外探測器上套設有擋光套，且擋光套上開設有通光孔。

5.如權利要求4所述的多組分寬量程氣體分析儀，其特征在于：通光孔的大小與多組分熱電堆或者熱釋電紅外探測器的探測面相適配，多組分熱電堆或者熱釋電紅外探測器的探測面中心與通光孔中心重合，從而通過調整擋光套的厚度，可控制射入多組分熱電堆或者熱釋電紅外探測器的光線角度，使反射裝置反射過來的光可以最佳角度入射至多組分熱電堆或者熱釋電紅外探測器，從而減少其它角度射入的光線對多組分熱電堆或者熱釋電紅外探測器的干擾。

6.如權利要求5所述的多組分寬量程氣體分析儀，其特征在于：通過查詢數據手冊可得到多組分熱電堆或者熱釋電紅外探測器的最佳感應角度α以及探測面直徑D，擋光套的厚度H可根據公式H＝D/2tanα/2計算得到，擋光套的厚度在95％H～105％H范圍內均可以滿足要求。

7.如權利要求1-6中任一權利要求所述的多組分寬量程氣體分析儀，其特征在于：

氣室腔體沿氣室腔體的中心軸線設置隔板，將氣室腔體分為大小和形狀都相同的測量通道和參考通道。

8.如權利要求7所述的多組分寬量程氣體分析儀，其特征在于：在氣室腔體與微流紅外探測器之間可活動連接有調節板，且在調節板中部設有用于調節微流紅外探測器從測量通道和參考通道接收到的光信號的調節孔。

9.如權利要求8所述的多組分寬量程氣體分析儀，其特征在于：調節板通過以下步驟進行光信號調節：

S1:向測量通道和參考通道內通入成分和濃度完全一致的氣體，比如為純N₂；

S2:通過微流紅外探測器分別探測從測量通道和參考通道接收到的光強度，并分別記為M和R,判斷M和R是否相等；

S3:當M≠R時，通過上下移動調節板使微流紅外探測器從測量通道和參考通道接收到的光強度相等，此時對調節板的位置進行固定即可消除兩個通道的結構差異以及反射裝置的設置帶來的測量誤差,當M＝R時，不用移動調節板的位置。

10.如權利要求9所述的多組分寬量程氣體分析儀，其特征在于：調節板進行光信號調節還包括以下步驟：

當M＜R時，可通過向上移動調節板使更多的光能夠從測量通道穿過調節孔到達微流紅外探測器，調節板對從參考通道穿過的光進行更多的遮擋，使更少的光能夠從參考通道穿過調節孔到達微流紅外探測器，直至M＝R，

當M＞R時，可通過向下移動調節板使更多的光能夠從參考通道穿過調節孔到達微流紅外探測器，調節板對從測量通道穿過的光進行更多的遮擋，使更少的光能夠從測量通道穿過調節孔到達微流紅外探測器，直至M＝R。