[发明专利]超低排放测量系统及设备

说明书

本发明提供了一种超低排放测量系统，包括：光源，光源用于发出检测光；光纤，光纤用于传输和接收检测光；气体室，气体室内部具有测量池，气体室上设有一光路窗口，光路窗口上设有用于密封光路窗口的窗片，测量池两侧设有若干反射镜，反射镜用于反射射入测量池内的检测光并将反射的检测光由光路窗口打出测量池；准直模块，准直模块位于光纤和光路窗口之间检测光路上，准直模块包括光学准直元件，光学准直元件使光纤射出的检测光准直后射入到测量池内并将测量池内反射出的检测光汇聚射入到光纤内。

技术领域

本发明属于光电检测技术领域，涉及大气污染检测技术及设备，尤其涉及一种超低排放测量系统及设备。

背景技术

随着大气污染越来越严重，公众对于大气污染监测的需求越来越高，在很多情况下甚至需要对部分污染成分实现超低排放监测，因此监测设备的监测下限是检测设备性能的一个重要指标。

根据比尔-朗博定律，光电检测设备的检测下限与检测光在待测气体中的光程相关性很高，光程越长，检测设备的检测下限越低。

现有检测设备的气体室，其测量池一般分两类：一类是单程光路设计，即检测光从测量池一端发出，由测量池的另一端光接收器接收，若要增加光路的长度，需要增加气体室的体积或者长度，气体室的体积或者长度增加必然影响设备的美观性和便携性，因此设备制造商往往不会为了提高设备的检测下限去增加设备中气体室的长度或者体积。另一类是基于怀特池的设计，即气体室内采用至少两个抛物面镜片来来回反射检测光，从而增加检测光的有效检测光程，怀特池的设计利用了多个抛物面镜片，其制造成本高昂，同时调节难度较大，另外，怀特池的设计中，抛物面镜片是与待测气体直接接触的，容易被污染腐蚀，长时间使用后需要定期进行更换来保证检测精度，这样又使得检测的成本大大提高了。

也有一些设计，在气体室内尝试设置两个玻片来隔绝待测气体和抛物面镜片，从而防止待测气体污染抛物面镜片的问题，但是，检测光在穿过玻片时，会损失很多能量，在长光程检测中，如何使光接收器接收到有效的检测光也是一个难点，上述设计中，检测光在气体室中来回穿过玻片，其检测光的能量浪费严重，最后进入光接收器的检测光往往达不到光接收器响应的标准。

发明内容

本发明提出了一种制造成本低，检测精度高的适用于检测低浓度污染气体的超低排放测量系统及设备。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种超低排放测量系统，包括：

光源，所述光源用于发出检测光；

光纤，所述光纤用于传输和接收所述检测光；

气体室，所述气体室内部具有测量池，所述气体室上设有一光路窗口，所述光路窗口上设有用于密封所述光路窗口的窗片，所述测量池两侧设有若干反射镜，所述反射镜用于反射射入测量池内的检测光并将反射的检测光由所述光路窗口打出所述测量池；

准直模块，所述准直模块位于光纤和光路窗口之间检测光路上，所述准直模块包括光学准直元件，所述光学准直元件使光纤射出的检测光准直后射入到测量池内并将测量池内反射出的检测光汇聚射入到所述光纤内。

作为优选，所述光学准直元件为离轴抛物面镜。

作为优选，所述光学准直元件为凸透镜。

作为优选，所述光纤包括一个导入光纤和一个导出光纤，所述导入光纤用于传输光源发出的检测光，所述导出光纤用于传输光学准直元件汇聚后的反射光。

作为优选，所述光纤具有一个引入叉脚、一个引出叉脚和一个公用端，光源发出的检测光由引入叉脚进入光纤并由所述公用端传输，测量池反射出的检测光原路返回由所述公用端传输后由引出叉脚导出。

作为优选，所述光源为紫外光源，所述窗片为紫外熔石英窗片。