[发明专利]激光气体分析仪及其卡环

说明书

本发明公开了一种激光气体分析仪的卡环，包括设置于发射管外的发射管卡环和设置于清洁管外的清洁管卡环；所述发射管卡环和所述清洁管卡环为一体式卡环，且所述一体式卡环内壁上设置有用于放置保护透镜的环状的台阶面，所述台阶面为倾斜面。应用本发明提供的激光气体分析仪的卡环时，台阶面与倾斜的透镜，两个斜面的组合可以使发射出来的光经过透镜组合再经过保护透镜的时候，透镜组合和保护透镜相互反射，反射光不会再返回到透镜组合上面，进而不会造成干扰信号。外界信号干扰的减少，实现了更加精确的测量，以获得误差较小的数据。本发明还公开了一种包括上述卡环的激光气体分析仪。

技术领域

本发明涉及气体分析技术领域，更具体地说，涉及一种激光气体分析仪的卡环，还涉及一种包括上述卡环的激光气体分析仪。

背景技术

激光气体分析仪器是一台精密的仪器，包含了大量先进的激光和电子学技术。它采用了单线光谱技术、激光频率扫描技术、二次谐波检测技术、谱线展宽自修正技术等关键技术，能可靠的实现连续、在线测量气体浓度。在钢铁冶金，石油化工等行业中得到了广泛的应用。其基本测量方式是：从烟道一侧发射单元上发出的激光，经过被测气体被接收单元接收器接收。因此，通过检测激光光强的衰减即可计算出被测量气体的浓度。实际应用中通过调节半导体激光器激光的波长，使波长扫过被测气体选定的吸收谱线，于是接收器探测到的光强就随着激光波长的变化而变化。

为增加测量敏感性，采用波长调制技术：当扫描被测气体吸收谱线时，在半导体激光器的驱动信号上叠加一个较小的交流调制信号，并在信号检测时采用二次谐波信号来测量吸收气体的浓度。正因为利用了单线吸收光谱技术，其他背景气体的吸收就不存在，所以没有来自其他背景气体对测量结果的干扰。但是当外界环境发生变化，比如温度、压力的变化，会导致被测气体分子吸收谱线的展宽和高度发生变化，即使所有其他气体参数保持不变，测量结果也会发生较大误差。半导体激光气体分析仪器采用了谱线展宽自修正技术，通过对二次谐波信号的分析和计算，能够自动修正温度和压力变化对气体浓度测量的影响，从而保证了测量数据的精确性。

激光气体分析仪器在发射单元和接受单元都用到发射管卡环和清洁管卡环。请参阅图1，图1为现有技术中常见的卡环的结构示意图。卡环是保证整体密封性的关键点，而保护透镜的反射也是对仪器整体信号干扰的一部分。现有的清洁管卡环01和发射管卡环02是通过两个平面组合在一起的，然而发射出来的激光经过透镜组合再经过保护透镜03会产生相互反射，实验表明保护透镜03反射到透镜组合镜面上会产生信号的干扰，通过示波器看得到有很多多余的二次谐波造成干扰的信号。

综上所述，如何有效地解决激光气体分析仪清洁管卡环和发射管卡环造成激光经过透镜组合再经过保护透镜会产生相互反射，造成信号的干扰等问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的第一个目的在于提供一种激光气体分析仪的卡环，该激光气体分析仪的卡环的结构设计可以有效地解决激光经过透镜组合再经过保护透镜会产生相互反射，造成信号的干扰问题，本发明的第二个目的是提供一种包括上述卡环的激光气体分析仪。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种激光气体分析仪的卡环，包括设置于发射管外的发射管卡环和设置于清洁管外的清洁管卡环；所述发射管卡环和所述清洁管卡环为一体式卡环，且所述一体式卡环内壁上设置有用于放置保护透镜的环状的台阶面，所述台阶面为倾斜面。

优选地，上述激光气体分析仪的卡环中，所述台阶面与水平面的夹角范围为2.95度-3.05度。

优选地，上述激光气体分析仪的卡环中，所述台阶面与水平面的夹角为3度。

优选地，上述激光气体分析仪的卡环中，所述台阶面上设置有用于与所述保护透镜粘结的粘结层。

优选地，上述激光气体分析仪的卡环中，所述台阶面上开设有环状凹槽，所述环状凹槽内设置有密封圈。