[实用新型]一种二氧化碳同位素检测设备

说明书

本实用新型提供了一种二氧化碳同位素检测设备，包括：中红外激光器，直射式的吸收池，中红外检测装置和用于产生负压的气路模块；吸收池在长度方向的两端分别设有第一透明窗和第二透明窗；吸收池设有密闭空腔；中红外激光器设置在第一透明窗外侧，用于发出依次透过第一透明窗和第二透明窗的中红外光线；中红外检测装置设置在第二透明窗外侧，用于接收透过第二透明窗的中红外光线。通过本实用新型实施例提供的碳同位素检测设备，可以减小所需的光程，使得直射式的吸收池也可满足需求，能够减小吸收池的尺寸；中红外光线经过吸收池时不存在标准具干涉，且低压状态可以避免吸收线交叉干扰，从而能够提高测量精度，且稳定性高。

技术领域

本实用新型涉及二氧化碳气体同位素检测技术领域，具体而言，涉及一种二氧化碳同位素检测设备。

背景技术

目前，现有二氧化碳气体同位素丰度检测通常采用NDIR(Non-DispersiveInfraRed，非分散红外)技术和IRMS(Isotope Ratio Mass Spectrometry，同位素比例质谱)技术。

IRMS技术测量同位素的基本原理是依据分子质荷比不同所造成在磁场弯曲路径不同而区分同位素分子。该方法无法分辨分子质量相同的异构体，另外，IRMS技术检测需要预处理和真空环境，且仪器系统庞大、操作复杂造价昂贵，只能进行实验室分析，具有一定的局限性，尤其不适合实时在线测量。

NDIR技术的原理基于朗伯比尔定律，即根据每种同位素气体特定吸收峰来选择窄带干涉滤光片，使红外光源和吸收峰相同的特定波长光通过，穿过吸收池内气团后的光被探测器接收，利用探测到的光信号的衰减来量化待测气体的浓度，从而计算出每种CO₂碳同位素气体浓度，进而计算出丰度。其中，光线需要具有足够长的光程才能达到检测精度要求，从而导致吸收池尺寸较长；怀特池采用多次折返的方式达到所需光程，但因窄带滤光片带宽较大，不同同位素气体之间有交叉干扰，且多次折返的光线之间也会存在干扰，影响测量精度，且稳定性差。

实用新型内容

为解决传统检测设备测量精度差的问题，本实用新型实施例的目的在于提供一种二氧化碳同位素检测设备。

本实用新型实施例提供了一种二氧化碳同位素检测设备，包括：激光器模块、气路模块和探测器模块；所述激光器模块包括中红外激光器，所述气路模块包括直射式的吸收池，所述探测器模块包括中红外检测装置；

所述吸收池在长度方向的两端分别设有第一透明窗和第二透明窗；在所述第一透明窗与所述第二透明窗之间，所述吸收池设有用于放置待测气体的密闭空腔；

所述中红外激光器设置在所述第一透明窗外侧，用于发出依次透过所述第一透明窗和所述第二透明窗的中红外光线；

所述中红外检测装置设置在所述第二透明窗外侧，用于接收透过所述第二透明窗的所述中红外光线。

本实用新型实施例上述提供的方案中，采用中红外激光器作为光源，利用中红外光线进行检测，可以减小所需的光程，使得直射式的吸收池也可满足需求，还能够减小吸收池的尺寸；且不需要在吸收池内设置多次折返的部件，中红外光线经过吸收池时不存在标准具干涉，从而能够提高测量精度，且稳定性高。采用该中红外光线，多种二氧化碳同位素都具有较强的吸收，且无水吸收峰的干扰，能够同时对多种二氧化碳同位素进行准确检测。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。