[实用新型]用于工业过程气体分析仪的气体检测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于工业过程气体分析仪的气体检测装置。

背景技术

过程分析仪器又称在线分析仪器，是用于工业生产流程中对物质的成分及性质进行自动分析与测量仪器的总称，显示的数据反映生产过程中的实时状况。工业过程分析仪器包括液体分析仪器、气体分析仪器和固体分析仪器三种，工业过程气体分析仪器用于工业过程中气体浓度或成分的在线实时分析。

激光拉曼散射是光和物质相互作用引起的，光子和散射物质分子碰撞过程中，散射物质可能会从入射光子吸收部分能量或把自身部分能量加到入射光子上去，因此发射的散射光中既有与入射光频率相同的谱线，也有与入射光频率不同的谱线，前者称为瑞利线，后者称为拉曼线。在拉曼线中，又把频率小于入射光频率的谱线称为斯托克斯线，而把频率大于入射光频率的谱线称为反斯托克斯线。由于激光照射到不同的散射物质中，产生的拉曼线是不同的，因此可以根据产生的拉曼线的频率对散射物质进行判断。

由于激光拉曼效应与激发光的波长无关，但是对激发的激光功率、功率稳定性、单色性有一定要求，综合分析目前常用的固体激光器、半导体激光器、光纤激光器及传统结构的HE-NE激光器。固体激光器发热量大，必须配置冷却系统才能保证激光器的正常连续使用，固体激光器的总体效率非常低。半导体激光器的缺点是激光性能受温度影响大，光束的发散角较大(一般在几度到20度之间)，所以在方向性、单色性和相干性等方面较差。光纤激光器光束质量差，对于精确检测难以普及。

现有的用于工业过程气体分析仪的气体检测装置将检测单元与激光器单元相分离，不仅检测光输出功率低，仅有几个mw，并且激光器和检测腔需要两套检测环境控制系统，集成度不高。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种检测光输出功率高的用于工业过程气体分析仪的气体检测装置。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：用于工业过程气体分析仪的气体检测装置，包括激光器和检测腔，所述检测腔设置在所述激光器的前反射镜和后反射镜之间。

进一步的，所述激光器按光路依次包括前反射镜、激光管、布儒斯特窗口、后反射镜、滤光片和光电探测器，所述激光管前端固定前反射镜，后端设置布儒斯特窗口。

进一步的，所述激光管、后反射镜和滤光片同轴。

进一步的，在所述激光管外设置有激光器保护套；在所述激光器保护套外设置有散热器；激光器保护套通过连接套与检测腔连接在一起；后反射镜固定在后反射镜固定腔上；调节板设置在检测腔与反射镜固定腔之间。

进一步的，在所述检测腔上设置有过滤室，过滤室上设置有过滤盖，过滤盖上设置有输入气管。

进一步的，在所述检测腔内设置有传气玻璃管；所述检测腔两侧开有检测窗口，在所述检测窗口上设置有传光光路镜片组。

进一步的，所述传光光路镜片组依次包括透镜、检测特定中心波长的拉曼滤光片、聚焦镜片组和雪崩光电二极管。

进一步的，在所述检测腔的外表面设置有功率电阻。

进一步的，在所述检测腔上设置有保护气体输入腔，并在保护气体输入腔上设置有气室盖，气室盖上设置有保护气体输入孔。

进一步的，在所述检测腔和反射镜固定腔上设置有输出气孔。

本实用新型的有益效果是：本实用新型将检测腔置于前反射镜和后反射镜之间，由于激光能量可以在前发射镜和后反射镜之间不断反射，将能量放大几百倍；在充分利用氦氖激光器高稳定性和高光束质量的同时，克服了氦氖激光器输出功率低的缺点，检测腔内激光功率可达1w，外部输出功率可达5mw；本实用新型的半内腔式结构在保证检测能量的同时，实现了检测腔与激光器检测环境一致，在降低成本的同时，提高了设备集成度，并为后期光电信号的接收处理以及元器件的选型降低了难度。本实用新型可作为核心检测模块应用在各种工业过程气体分析仪上，可广泛应用于石油化工、钢铁冶金、水泥建材、生化制药、微电子、煤矿安全、科学研究、航空航天等行业，可以实现多成分混合气体的实时定性定量检测。

附图说明

图1是本实用新型的主视图。

图2是图1的A-A剖视图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本实用新型的气体检测装置包括激光器和检测腔16，检测腔16设置在激光器的前反射镜1和后反射镜4之间，由于激光器的激光能量在前反射镜1和后反射镜4之间不断反射，检测腔16中的激光能量可以放大几百倍。