[发明专利]多石英晶振光谱测声器及采用该测声器的气体探测装置

权利要求书

1.一种多石英晶振光谱测声器，其特征在于包括一个多石英晶振组件（37）；所述多石英晶振组件（37）包括顺次排列的至少两个音叉式石英晶振（36），所述至少两个音叉式石英晶振（36）的振臂侧面相互平行存有空隙且顺次相对排列；每个音叉式石英晶振（36）均有一个管脚与信号地相连接；每个音叉式石英晶振（36）不与信号地连接的管脚共同连接有一个前置放大器（8）。

2.如权利要求1所述的多石英晶振光谱测声器，其特征在于所述顺次排列的音叉式石英晶振（36）为一对；所述多石英晶振组件（37）还包括一个穿过所述音叉式石英晶振对之间空隙的轴向与音叉式石英晶振对振臂侧面平行的微型声音谐振腔（33）；所述微型声音谐振腔（33）中部外侧面开有与两个音叉式石英晶振（36）的振臂间隙平行对齐的狭缝（331）。

3.如权利要求2所述的多石英晶振光谱测声器，其特征在于所述多石英晶振组件（37）还包括一个振臂间隙方向与所述音叉式石英晶振对振臂间隙方向相对的且位于音叉式石英晶振对空隙上方的一个音叉式石英晶振（36）；所述位于音叉式石英晶振对上方的音叉式石英晶振（36）的振臂侧面与音叉式石英晶振对的振臂侧面平行；所述微型声音谐振腔（33）中部外侧面上方开有与位于音叉式石英晶振对上方的音叉式石英晶振（36）的振臂间隙平行对齐的狭缝（331）；所述位于音叉式石英晶振对上方的音叉式石英晶振（36）的一个管脚与信号地相连接；另一个管脚与前置放大器（8）相连接。

4.如权利要求1~3中任一项所述的多石英晶振光谱测声器，其特征在于还包括一个位于多石英晶振组件（37）外部的底部设有孔的气室（38）；气室（38）的侧壁上沿光路分别设有一个入射窗口（31）和一个出射窗口（32）；所述入射窗口（31）、多石英晶振组件（37）和出射窗口（32）位于同一光路上；所述气室（38）上端靠近出射窗口（32）一侧的位置设有气体入口（35）；气室（38）的下端靠近入射窗口（31）一侧的位置设有气体出口（34）；所述音叉式石英晶振（36）以及微型声音谐振腔（33）通过设于其下部的支座固定在气室（38）的内壁上；每个音叉式石英晶振（36）上的管脚与其它音叉式石英晶振的相应管脚连接，穿过孔后分别与信号地及前置放大器（8）相连接。

5.一种气体探测装置，包括光源（1）、以及与光源（1）相连接的光源驱动器（15）；光源（1）出射光路上顺次设有光束聚焦器（2）和光谱测声器（3）；还包括顺次连接的第一锁相放大器（11）和信号发生器（10）；信号发生器（10）的调制信号输出端与光源驱动器（15）的调制端口相连接；信号发生器（10）的一个同步信号输出端与第一锁相放大器（11）的同步信号输入端相连接；还包括数据采集卡（13）和计算机系统（12）；第一锁相放大器（11）的信号输出端与数据采集卡（13）的一个信号输入端相连接；数据采集卡（13）的信号输出端与计算机系统（12）的信号输入端相连接；其特征在于所述光谱测声器（3）采用如权利要求4所述的多石英晶振光谱测声器；多石英晶振光谱测声器的前置放大器（8）的信号输出端与第一锁相放大器（11）的信号输入端相连接；所述入射窗口(31)、多石英晶振组件(37)和出射窗口(32)顺次位于光束聚焦器(2)的出射光路上。

6.如权利要求5所述的气体探测装置，其特征在于，还包括顺次位于多石英晶振光谱测声器（3）出射光路上的待测气体参考池（6）及光电探测器（7）；光电探测器（7）通过信号输出端连接有一个第二锁相放大器（14），所述第二锁相放大器（14）通过信号输入端与光电探测器（7）相连接；信号发生器（10）的另一个同步信号输出端与第二锁相放大器（14）的同步信号输入端相连接，第二锁相放大器（14）的信号输出端与数据采集卡（13）的另一个信号输入端相连接；计算机系统（12）的信号输出端与光源驱动器（15）的调制端口相连接。

7.如权利要求6所述的气体探测装置，其特征在于，所述多石英晶振光谱测声器（3）的出射光路上设有平面反射镜（4），所述平面反射镜（4）与多石英晶振光谱测声器（3）的出射光路所成角度为45°，平面反射镜（4）的反射光路上设有一个凹面反射镜（5）；所述凹面反射镜（5）与平面反射镜（4）的出射光路所成角度为45°，所述凹面反射镜（5）的出射光路与多石英晶振光谱测声器（3）的出射光路方向相反；所述待测气体参考池（6）位于凹面反射镜（5）的出射光路上。