[实用新型]一种消减气体样品中CO2对CO浓度测量干扰的红外气室装置

说明书

本实用新型公开了一种消减气体样品中CO2对CO浓度测量干扰的红外气室装置，包括：红外气室主体(10)、红外发生器、红外探测器(17)、光路系统，光路系统包括窄带滤光片(16)，窄带滤光片(16)满足特定的技术参数要求以消减能被CO2吸收的特征频率范围内的红外光在所述窄带滤光片(16)中的透过，所述红外发生器发出的红外光经由所述光路系统后被所述红外探测器(17)探测；本实用新型比已有的红外气室装置能够更大程度的消减气体样品中CO2对CO浓度测量干扰的影响，同时增强了对样品中CO吸收的光信号的探测效率，设计巧妙，实用性强。

技术领域

本实用新型涉及生物科技设备领域，尤其涉及一种消减气体样品中CO2对CO浓度测量干扰的红外气室装置。

背景技术

CO是一种无色、无臭、无味的气体，其在大气中广泛存在，主要来自汽车排放的尾气及矿物燃料的不完全燃烧等，空气污染的危害性极大，直接威胁人类的生存，所以它常用来作为监测大城市污染程度的指标，CO还是人体代谢的产物，人体呼气中的CO浓度是很低的(痕量)，人体呼气CO包含三个来源：血红素降解、非血红素代谢产生和外源吸入。内源性CO的86％来自血红素降解，非血红素代谢所产CO不超过14％。而产生CO的血红素85％又来自红细胞降解，15％来自非红细胞血红素。故总体上约70％的呼气内源性CO来自于红细胞降解，有研究表明，通过测定内源性CO浓度即可推算出人体的红细胞寿命，而人体的红细胞寿命对于疾病的诊断有积极的参考价值，因此对于人体痕量CO浓度的测定有积极意义。

既有的CO测量方案中，采用气体滤波调制轮，以经过氮气腔体的中红外光作为测试光，以经过CO腔体的中红外光作为参比光，两种光经过气体池后，用红外探测器探测光能，转换成电压，经过线性放大电路和求差电路，得到一个与气体池内CO浓度相关的电压值，将该电压值代入拟合好的“浓度—电压”曲线中，计算得到待测试气体中CO的浓度。此种方案中，在测量之前，必须在测量气室外部将呼气中的CO₂去除，否则会影响CO浓度的测量精度，CO₂去除会带来更多结构、成本上增加的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述技术问题，提出了一种消减气体样品中CO2对CO浓度测量干扰的红外气室装置。

本实用新型解决其技术问题的技术方案是：构造一种消减气体样品中CO2对CO浓度测量干扰的红外气室装置，该红外气室装置由红外气室主体、设置在所述红外气室主体上的红外发生器和红外探测器、设置在红外发生器和红外探测器之间的光路系统组成，且所述光路系统包括窄带滤光片，所述红外发生器发出的红外光经由所述光路系统后被所述红外探测器探测；

其中，所述红外探测器内设置有恒温模块，所述窄带滤光片设置在红外发生器和所述红外探测器之间光路上的任意位置，所述红外探测器探测经过所述窄带滤光片的光线，所述窄带滤光片须满足特定的技术参数要求以消减能被CO2吸收的特征频率范围内的红外光在所述窄带滤光片中的透过。

进一步地，所述窄带滤光片的特定技术参数要求为：可透过的红外光的中心波长为4.705μm±0.095μm，中心波长处的红外光透过率大于等于30％，半高宽不大于0.25um。

进一步地，所述红外发生器设置在所述红外气室主体的气室内或气室外的侧壁或顶部或底部的位置，并且与所述红外气室主体之间通过透光玻璃实现光线穿透，所述红外探测器设置在所述红外气室主体的气室内或气室外的侧壁或顶部或底部的位置，所述红外气室主体的顶部或底部或侧壁还开设有进气口，所述红外气室主体在以气室中心为中点、与进气口对称的位置附近开设有出气口。

进一步地，所述红外发生器包括机械调制红外发生器或电调制红外发生器。

进一步地，所述机械调制红外发生器包括：封闭壳体，设置在封闭壳体外的调制轮驱动电机，以及设置在所述封闭壳体内的：红外光光源、包括有氮气腔体和CO腔体的气体滤波调制轮、用于感应调制频率的光耦；所述驱动电机与所述调制轮通过转动轴连接。