[实用新型]一种相关红外滤波装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及相关红外滤波装置，尤其涉及一氧化碳自动监测仪的用于调制红外光源连续辐射的红外滤波装置，属于物理技术领域。

背景技术

随着社会经济的高速增长，城市化水平不断提高，环境空气污染也日益突出，已成为社会关注的焦点问题，并引起广泛的严重关切，各种监测、监控以及治理力度不断加大，其中，各级环境监测站对空气环境质量评价的重要监测项目中，CO成为《环境空气质量标准》的必测参数。

CO常用的监测方法是非分散红外气体过滤相关光度法，相关检测的基础是被测信号具有时间轴上的前后相关的特性。由红外光源发出的红外辐射经过气体滤波相关轮后通过红外入口进入测量室，在测量室经过多次反射（光程12.8m）后从红外出口射出，通过窄带滤光片后被探测器接收。

气体滤波相关轮由两个充气室和转轮组成。待测组份气室充的是高浓度的CO气体，这个是参考气室，通过其信号作为参考信号；惰性气体气室充入的是在4.65μm波段无吸收的氮气，此气室作为测量气室，通过测量气室的信号为测量信号。当无刷直流电机带动气体相关滤波轮转动时，红外辐射依次穿过参比室和测量室，穿过参比室时，红外辐射经过CO气室和怀特池的CO双重吸收后到达探测器，此时探测器响应为参考信号；穿过测量室时，红外辐射在氮气室中没有吸收，只经过怀特池中的CO吸收后而到达探测器，此时探测器响应为测量信号；参比室和测量室间的隔壁遮挡光线时，这时在探测器上引起的响应信号作为上两路信号的电子零点。测量信号与参考信号的差值就是系统所需的与空气中CO浓度有关的信号。为了获取这个有用信号，系统采用相关检测技术，用两路相关检测电路分别对测量信号和参考信号进行提取，然后进行减法运算获取光室中CO气体的浓度。

现有技术CN2722240Y中相关轮轮体采用的是纯钛材质，整个相关轮组件较重，并且在实际运用中，为了提高光信号的测量频率和参比频率，相关轮组件须在电机带动下高速旋转运动，这时电机运行发热量较大，整个部件的温升甚至影响到气室的温度，使得高纯气体状态不稳。而且高温易影响粘胶的密封性，会引起气室气体的微泄漏，造成相关轮测量条件改变，影响仪器的信号和测量精度。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术不足，提供一种分体组合运动方式、寿命相对较长、性价比高的相关红外滤波装置。

为实现本实用新型目的，这种相关红外滤波装置其特征是它包括装设在机架上的直流电机和步进电机，直流电机和步进电机轴端分别装设相关轮斩波片和相关轮，对应相关轮斩波片一侧的机架上装设直流电机检测光耦板，对应相关轮另一侧的机架上装设步进电机检测光耦板，对应相关轮斩波片的机架顶部设有红外光源。

所述相关轮轮体由硬铝材质，相关轮轴向嵌装有两个气室，所述两气室内分别填充有N₂气和CO气，各气室的透光窗采用氟化钙或氟化镁材质。

所述相关轮斩波片上径向均匀分布有梯形斩波孔。

所述直流电机转速为3500～5000转/min，高转速的直流电机可带动装设在其轴端的斩波片高速旋转。

所述步进电机转速为0.5～2转/min，低转速的步进电机可带动装设在其轴端的相关轮缓慢旋转。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型中的相关红外滤波模组采用分体组合运动方式，将现有技术中的相关轮加切光片整体高速旋转模式改进为慢速步进旋转定位的相关轮和高速旋转的斩波片组合模式，改进后，电机负载减小，斩波片的斩波频率提高，相关轮运转更加平稳，使用寿命延长；并且整个相关轮部件采用2A12硬铝材质加工，质量更轻，减少电机负载，较之现有技术性价比更高。本发明安装于CO自动监测仪上，可提高仪器的稳定性和测量精度，较之现有设备，精度可提高30%左右，并能减少仪器的维护工作量，节省维护费用。

附图说明

图1是本实用新型整体结构示意图。

图2是图1的装配结构示意图。

图3是图1的相关轮结构示意图。

图4为图3的俯视图。

图1～图4中标号如下：1.直流电机；2.步进电机；3.步进电机检测光耦板；4.相关轮；5.相关轮斩波片；6.直流电机检测光耦板；7.机架；8.红外光源；9. CO充气室；10. N₂充气室，11.窗片。

具体实施方式