[发明专利]“U”型光谱吸收一体化气室

说明书

技术领域

本发明涉及气体检测领域，具体涉及一种“U”型光谱吸收一体化气室。

背景技术

近年来，随着对环境安全的要求日益高涨，各种气体检测技术层出不穷，其中光谱吸收技术以其探测范围大，精度高，寿命长等优良的特性而成为研究热点。光学式气体传感器包括红外吸收型、光谱吸收型、荧光型、光纤化学材料型等，主要以红外吸收型气体分析仪为主，由于不同气体的红外吸收峰不同，通过测量和分析红外吸收峰来检测气体浓度。

气体检测技术应用于煤矿安全监控瓦斯监测领域、全国各大城市在建中及已建成的城市综合管廊燃气舱沿线管道和污水管道，还可应用于环境与垃圾填埋场，通过监测垃圾填埋场内甲烷和二氧化碳的排放，从而提高效率，加强对污染的监控。应用于能源领域的煤层气、原位气化、天然气等安全生产及长距离输送领域，可监测气体泄漏等安全隐患。

而现有的光谱吸收气室大多采用光纤准直器对射或者激光源和探测器相对位置为直线式的气室结构，均为双侧出尾纤或数据线缆，该类气室结构较长，待测痕量气体对光的吸收不够充分，从而导致气体传感器的探测信噪比低、测量精度不高，也不利于设备的小型化。

因此，为解决以上问题，需要一种“U”型光谱吸收一体化气室，能够有效提高检测精度，并且体积小、结构紧凑，加工成本低，光路易装调。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供“U”型光谱吸收一体化气室，能够有效提高检测精度，并且体积小、结构紧凑，加工成本低，光路易装调。

本发明的“U”型光谱吸收一体化气室，所述气室内的光路为“U”形结构。

进一步，所述气室包括壳体和固定于壳体呈矩形分布的入射光准直器、左反射镜、右反射镜和出射光准直器；检测光依次通过入射光准直器、左反射镜、右反射镜和出射光准直器且检测光路在壳体内呈“U”形状。

进一步，还包括用于调节反射镜的调整座，所述调整座为圆柱座且反射镜固定于圆柱座，所述圆柱座以径向和轴向位置可调的方式固定于壳体。

进一步，所述反射镜为直角三棱镜，所述圆柱座外圆中间段沿径向向内凹陷形成用于安装三棱镜的半圆柱状的安装槽，所述直角三棱镜的斜面形成反射面并贴附于安装槽的槽底。

进一步，所述圆柱座的一端面沿轴向设置有固定螺纹孔，还包括用于固定圆柱座的固定螺栓，所述固定螺栓穿过壳体与所述固定螺纹孔螺栓配合并将圆柱座与壳体固定。

进一步，还包括用于锁紧入射光准直器和出射光准直器的锁紧螺钉，所述锁紧螺钉为沿周向布置于锁紧入射光准直器和出射光准直器的多个且锁紧螺钉与壳体螺纹连接，通过旋转锁紧螺钉使锁紧螺钉前端抵压于入射光准直器和出射光准直器的外圆实现紧固。

进一步，所述入射光准直器和出射光准直器与壳体之间还设置有密封填料函进行密封。

进一步，所述壳体设置有进气口，所述进气口设置有透气膜片对进入气室的气体进行过滤。

本发明的有益效果是：本发明公开的一种“U”型光谱吸收一体化气室，通过将检测光路设置为“U”形结构，并通过两个反射镜进行光路折叠，能够有效提高检测光的光程长度，并且U结构利于保证气室内检测的均匀性，并且该结构大大缩短光路的调节时间，光路调节效率高，并且光路的稳定性好，保证使用寿命高，同时，体积小、结构紧凑，加工成本低。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中调整座的结构示意图。

具体实施方式

图1为本发明的结构示意图，图2为本发明中调整座的结构示意图，如图所示，本实施例中的“U”型光谱吸收一体化气室，所述气室内的光路为“U”形结构；所述气室包括壳体5和固定于壳体5呈矩形分布的入射光准直器1、左反射镜2、右反射镜3和出射光准直器4；检测光依次通过入射光准直器1、左反射镜2、右反射镜3和出射光准直器4且检测光路在壳体5内呈“U”形状；所述入射光准直器1和出射光准直器4位于气室内腔外的一端分别设置有入射光纤6和出射光纤7，入射光纤6与检测光源连通，出射光纤7与检测传感器连通；反射镜可为平面镜，也可为三菱反射镜；通过将检测光路设置为“U”形结构，并通过两个反射镜进行光路折叠，能够有效提高检测光的光程长度，并且U结构利于保证气室内检测的均匀性，并且该结构大大缩短光路的调节时间，光路调节效率高，并且光路的稳定性好，保证使用寿命高，同时，体积小、结构紧凑，加工成本低。