[發明專利]基于平頂激光束的汽車尾氣中氨氣濃度分布實時檢測裝置

有效

• 申請號: 202011558938.7
• 申請日: 2020-12-25
• 公開（公告）號: CN112525842B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 趙永光;何躍;劉瑩;王占新
• 申請（專利權）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31
• 代理公司: 北京淮海知識產權代理事務所(普通合伙) 32205
• 代理人: 孟潔

1.一種基于平頂激光束的汽車尾氣中氨氣濃度分布實時檢測裝置，其特征在于，該裝置從前到后依次設置有激光發射器（1）、準直透鏡（11）、平頂光束整形器（2）、擴束系統（3）、石英玻璃管（4）、窄帶濾光片（5）、成像透鏡（12）、CCD相機（6），包括與CCD相機（6）相連的計算機（13），所述激光發射器（1）的中心波長為1.512μm；

其中，石英玻璃管（4）前后兩端側面的管壁上分別開設有尾氣排入口（9）和尾氣排出口（10），激光發射器（1）、準直透鏡（11）、平頂光束整形器（2）、擴束系統（3）和石英玻璃管（4）、窄帶濾光片（5）、成像透鏡（12）以及CCD相機（6）中心同軸設置；

擴束系統由短焦透鏡（7）和長焦透鏡（8）組成，平頂光束整形器輸出光斑小于或等于短焦透鏡（7）口徑，長焦透鏡（8）輸出的平頂激光束光斑大于或等于石英玻璃管（4）內直徑；

尾氣排入口（9）位于石英玻璃管（4）上側壁，尾氣排出口（10）位于石英玻璃管（4）下側壁，兩端側面為圓形石英玻璃。

2.根據權利要求1所述的一種基于平頂激光束的汽車尾氣中氨氣濃度分布實時檢測裝置，其特征在于，激光發射器（1）發射的激光經過準直透鏡（11）后得到準直平行的激光束可進入平頂光束整形器（2）。

3.根據權利要求1所述的一種基于平頂激光束的汽車尾氣中氨氣濃度分布實時檢測裝置，其特征在于，石英玻璃管（4）為圓柱形耐高溫玻璃管。

4.根據權利要求2所述的一種基于平頂激光束的汽車尾氣中氨氣濃度分布實時檢測裝置，其特征在于，窄帶濾光片（5）直徑大于或等于石英玻璃管（4）內直徑，窄帶濾光片的中心波長與激光發射器(1)發射激光的中心波長相同，且半高寬≤1nm。

5.根據權利要求1或4所述的一種基于平頂激光束的汽車尾氣中氨氣濃度分布實時檢測裝置，其特征在于，CCD相機（6）波段范圍與激光發射器（1）發射波長相匹配，且幀速大于30Hz，分辨率高于640×512像素。

6.根據權利要求1所述的一種基于平頂激光束的汽車尾氣中氨氣濃度分布實時檢測裝置，其特征在于，CCD相機（6）所要截取的橫截面（14）的位置在石英玻璃管（4）前半部分，且位于石英玻璃管（4）尾氣排入口（9）后方2-4cm的位置。