[实用新型]一种可调谐激光湿度测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种湿度测量装置技术领域，具体地说，是涉及一种可调谐激光湿度测量装置。

背景技术

湿度监测在人类生产生活各方面都发挥着重要的作用，现有化学式湿度传感器存在响应时间缓慢、高湿度环境下退湿缓慢等问题，长期暴露在高湿度的海洋环境下，很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性，且现有化学式湿度传感器在海洋上使用时存在被海浪溅湿而损坏的风险。

利用可调谐激光光谱吸收技术测量气体浓度是一种常用的气体浓度测量方法，具有灵敏度高、选择性好、响应时间快等优点。目前，通常他们主要是由激光发射装置、吸收气室、激光接收装置和信号处理电路组成。激光发射装置一般包含一个激光器和一个发射透镜，激光接收装置一般包含一个接收透镜、一个光阑和一个光电传感器。把激光器发光区域近似当作点光源，置于透镜的焦点位置，通过透镜后以一束平行光出射，经被测气体被部分吸收后由另一透镜聚焦并被激光接收装置接收。为了使光信号从发射端到接收端有效传输，需做到以下几个方面：1、发射透镜和接收透镜的主光轴同轴或在允许误差范围内；2、发射端的激光器放置在发射透镜的焦点位置或允许误差范围内；3、光电传感器放置在接收透镜的焦点位置或允许误差范围内。由于机械加工偏差和装配误差等原因，会导致激光器和光电传感器不在发射透镜和接收透镜的焦点上， 由于目前的装置需要使用两个会聚透镜和一个光阑，使得光路结构复杂，且激光发射装置和激光接收装置分别装在气室的两侧，连线较多，整个系统装配复杂。

实用新型内容

本实用新型为了解决现有化学式湿度传感器存在响应时间缓慢、高湿度环境下退湿缓慢等问题，长期暴露在高湿度的海洋环境下，很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性的问题，提出了一种可调谐激光湿度测量装置，可以解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种可调谐激光湿度测量装置，包括可调谐二极管激光器、光电传感器、球形凹面反射镜、吸收气室，所述可调谐二极管激光器和光电传感器固设于所述吸收气室的同一侧，所述球形凹面反射镜固设于所述吸收气室的另外一侧，所述可调谐二极管激光器位于距离所述球形凹面反射镜的中心二倍焦距的位置，所述光电传感器位于所述可调谐二极管激光器发射光经所述凹面反射镜反射后的反射光路上。

进一步的，所述可调谐二极管激光器和光电传感器的前方设置有楔角窗口片，所述可调谐二极管激光器发射光与所述楔角窗口片的入射角为锐角，且经所述楔角窗口片反射光线的方向背离所述光电传感器。

又进一步的，所述楔角窗口片表面镀有允许部分频段光线通过的带通膜。

又进一步的，所述可调谐激光湿度测量装置还包括用于固定所述可调谐二极管激光器和光电传感器的发射接收座。

又进一步的，所述可调谐激光湿度测量装置还包括外壳，所述发射接收座固定在所述外壳内，所述外壳内还固设有电路板，所述楔角窗口片固设在所述外壳的一侧边，用于将所述外壳内的腔体密封。

又进一步的，所述球形凹面反射镜固设在球形凹面反射镜座上，所述球形凹面反射镜座与所述外壳通过若干个连接柱连接，所述若干个连接柱之间围成吸收气室。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型的可调谐激光湿度测量装置，采用可调谐激光光谱吸收技术测量环境湿度，可以避免传统的化学式湿度传感器存在的问题，而且通过将可调谐二极管激光器和光电传感器固设于所述吸收气室的同一侧，可有效减少连线数量，且不需使用发射透镜、接收透镜和光阑，装置结构装配简单。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型所提出的可调谐激光湿度测量装置的一种实施例结构示意图；

图2是图1的局部光路图；

图3是图1的光路图；

图4是本实用新型所提出的可调谐激光湿度测量装置的一种实施例外部结构示意图。

具体实施方式