[发明专利]一种长光程大气监测仪

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种环境测试技术，特别涉及的是一种对大气气体成分和含量进行检测的气体分析仪器。

背景技术

对于长光程DOAS(Differential Optical Absorption Spectroscopy)技术来说，其主要是利用空气中的痕量污染成分对紫外线及可见光波段的吸收特征来进行定性定量分析。它可以同时监测多种痕量气体成分，测量范围可以从100米到数千米，具有较高灵敏度。

通常对于长光程DOAS技术的应用是通过利用设置于高层建筑上的发射器产生光辐射，通过望远镜系统准直传输到大气路径，在另一端(50---200米)安装一个角反射镜将其反射回来。经过大气路径反射回来的光线经光谱仪处理，得到辐射光谱与灯的光谱相比较得到它们的不同而确定大气中的气体成分。由于每个气体都有自己的特征吸收光谱，分析光谱的变化就可以确定吸收气体及气体的浓度。

但是对于现有的长光程大气测试仪器在监测空气中气体浓度时存在以下不足之处：首先长光程大气测试仪的选点、安装，因为在安装时发射器必须在一栋高层建筑上选一个点，在相距100米外为接收器选另一点，中间需避开障碍物，但是往往在仪器安装使用一段时间后，在两点间可能产生新的障碍物，这就存在第二次选点的问题；

其次由于这种远距离的选点设置不利于对长光程大气测试仪进行维修，花费人力和时间，效率差。

为克服上述缺陷，本发明创作者经过长期的研究和试验终于获得了本创作。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种长光程大气监测仪，用以克服上述缺陷。

为实现上述目的本发明采用的技术方案在于，首先提供一种长光程大气监测仪，其为开放式，包括光学产生部分和信号处理部分，所述的光学产生部分包括：发射器，在与所述的发射器发射光线的光路上设置有一第一平面反射镜，经过第一平面镜发射后光线的光路上设置有一第一凹面镜，在所述的第一凹面镜反射后光线的光路上设置有一第二凹面镜，在所述的第二凹面镜反射后光线的光路上设置有一第三凹面镜，第四凹面镜设置于所述第三凹面镜反射光线的光路上，在所述的第四凹面镜反射后光线的光路上设置有一接收器；

所述的信号处理部分包括，依序连接的光纤、光谱仪、扫描仪、光电探测器以及计算机，所述的输入端与所述的接收器用光纤相连接；

较佳的，还包括位置调整单元包括：光学支架、旋转机构以及动力装置，所述的光学产生部分设置在所述的光学支架上，所述的旋转机构的输出端与所述的光学支架相固接，使所述的光学支架产生旋转，所述的旋转机构的输入端与所述的动力装置的输入端相连接，为所述的旋转机构提供动力；

较佳的，所述的光学产生部分分为：第一光学组件，其是由所述的第一凹面镜、第三凹面镜组成；

第二光学组件，其是由所述的发射器、第二凹面镜、第四凹面镜以及接收器组成，所述的第一光学组件以及所述的第二光学组件分别设置于所述的光学支架的两端，所述的第一光学组件与所述的第二光学组件之间的距离为0.3米至20米之间；

较佳的，所述的旋转机构包括：旋转轴、轴承以及齿轮传动机构，所述的齿轮传动机构包括主动齿轮和从动齿轮，所述的从动齿轮固设在所述的旋转轴上，并与所述的主动齿轮相啮合，所述的轴承套在所述的旋转轴上，所述的旋转机构的输入端为旋转轴的输出端；

较佳的，还包括变速箱，所述的变速箱的输出轴与所述的主动齿轮相连接，所述的变速箱的输入端与所述的动力装置的输出端相连接；

较佳的，还包括风向仪，所述的风向仪与所述的计算机相连接，所述的计算机与所述的动力装置的控制端相连接，所述的动力装置为电机；

较佳的，还包括第一透镜，其设置于所述的发射器与所述的第一平面反射镜之间；

较佳的，所述的第一凹面镜、第二凹面镜、第三凹面镜和第四凹面镜的曲率半径在20厘米至500厘米之间；

较佳的，所述第一平面反射镜和各凹面镜使用材料为石英或紫外光学石英玻璃材料，其反射面镀金或银，同时镀保护膜；

其次提供一种长光程大气监测仪，其为封闭式，包括光学产生部分和信号处理部分，其中，所述的光学产生部分设置在一封闭体内，所述的封闭体具有一被测气体入口以及气体出口；