[发明专利]一种用于长光程气体样品池装调测试的装置

说明书

技术领域

本发明涉及长光程气体样品池的测试，应用于空气污染研究、环境监测、气体纯度分析、工艺过程监测、排放气体分析和石油勘探地质录井过程监测等领域，属于仪器仪表领域，特别是光谱分析仪器技术领域。

背景技术

在长光程气体样品池的装调与测试中，需要不间断的监测出射光信号与入射光信号的强度比值，以评估长光程样品池的光学性能。

传统的测试方式是以光谱仪为测试装置，将待测样品池安装在光谱仪的样品室，分析样品池安放前后的光强变化从而对样品池性能做出评估，在装调过程中，其存在一些不足：1)传统的测试方式的信号源由红外光源经过干涉仪得到，而干涉仪价格较高，尤其是红外干涉仪；2)传统的测试装置样品室结构固定，空间狭小，样品池测试需要配套的卡口，且位置固定，装调极为不便；3)传统的测试方式结构紧凑，在做高温测试时易对仪表造成损坏；4)如果在开发样品池的过程中配套一台仅用于装调样品池的光谱仪，则造成资源浪费，开发成本大大增加。5)一个更重要的缺点是，采用光谱仪进行装调时，在调整镜片的角度等参数时，由于光谱仪采集速度慢，光谱仪出来的光强数据与镜片调整之间存在着较大的时间滞后，因此，样品池难以进行快速的装调。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于长光程样品池装调测试的装置，能够为样品池开发提供灵活、成本低廉的测试方式。

本发明的技术方案是：用于长光程气体样品池装调测试的装置，其特征在于它包括装置平台、激光准直辅助调节模块、光源模块、整束装置和检测模块；所述激光准直辅助调节模块包括可见光激光器；所述光源模块包括光源和光源支架，激光器与光源分别通过垂直交汇方式置于光源支架上；光源模块后依次设置用于将直流辐射信号转变成交流辐射信号的斩光器、整束装置及检测模块；所述整束装置包括对置的前整束装置和后整束装置，每个整束装置各自包括可实现光路准直与聚焦的一个镜筒和两片反射镜；所述检测模块包括传感器及信号处理系统。

本发明的光路调节方式采用激光准直辅助调节，从而克服红外光路调节中使用红外观察仪等昂贵的辅助设备的弊端。

本发明的激光器使用可见光，首选半导体激光器，不排除He-Ne激光器等其他功率低于250mw的可见光激光器。

本发明的光源选用红外光源，不排除可见光、紫外光等其他波段信号源。

本发明的光源模块由光源及光源支架组成。红外光源优选硅碳棒材料，不排除氮化硅、EVER-GLO等其他红外光源。可见光源可选择卤素灯、溴钨灯等。紫外光源可选择汞蒸气压灯，不排除金属卤化物灯、氙灯等其他紫外光源。光源支架采用金属材料，首先铝合金，采用十字交叉孔位设计，可以实现光源位置辅助激光器安装。

本发明的光源模块后配备了斩光器，作用是使直流辐射信号变成交流辐射信号，交流信号便于信号处理。

本发明的整束装置包括对置的前整束装置和后整束装置，每个整束装置均包括一个镜筒和两片反射镜，可实现光路准直与聚焦。两片反射镜采用离轴抛物反射镜结构，可以更方便地调整焦点位置。不排除选用昂贵的椭球面反射镜实现光束调整。镜筒采用铝合金材材料，镜筒长度在5cm~10cm之间，优选8cm。镜筒及光出入孔均采用25mm大口径通光孔。

本发明的整束装置与支架间配合能够实现360°自由旋转，以适应不同规格样品池。可以采用两颗紧定螺丝固定装置聚焦装置的方位。

本发明采用无需制冷的DLATGS感光器进行感光，使用起来更方便。当然，本发明不排除使用MCT传感器作为感光元件，实际上，使用MCT，检测效果会更好。对于可见光及紫外光，可采用光电三级管、光电倍增管、光敏二极管等。

本发明检测器输出信号经过放大滤波后，采用嵌入式系统或示波器或计算机系统等进行数据采集处理。与傅立叶变换红外光谱仪不同，本发明不需要根据干涉图的峰高进行光强的定量，只需要计算所检测到的交流信号的幅度即可作为评估样品池光学性能的指标。

本发明的平台采用金属材料，首选铝合金。平台底部装有防滑橡胶垫，优选四个。