[发明专利]一种适用于高温高湿环境的气体分析装置

权利要求书

1.一种适用于高温高湿环境的气体分析装置，包括测量池、光源、光学式气体传感器和气体分析模块，其特征在于，测量池被设置在高温高湿环境中，光源、光学式气体传感器和气体分析模块被布置在远离高温高湿环境的金属外壳内，且外壳与测量池之间通过隔热长筒相连；测量池内设置有反射镜组件和窗口镜组件，窗口镜组件密封固定在测量池中部位置并将测量池分隔为测量段和密封段，反射镜组件固定在测量段内，测量段的侧壁上布置有通气孔，密封段与隔热长筒连通；光源和光学式气体传感器并排固定在外壳内且与窗口镜组件、反射镜组件在同一光路上，光源发射的光线透过窗口镜组件射入充满待测气体的测量段内，并经反射镜组件反射后由光学式气体传感器吸收，光学式气体传感器将吸收的光线信号转化为电信号发送至气体分析模块；外壳内设有恒温保护区，光源、光学式气体传感器和气体分析模快设置在恒温保护区内。

2.如权利要求1所述的适用于高温高湿环境的气体分析装置，其特征在于，恒温保护区包括隔热外壳、制冷件和设在隔热外壳内的温度传感器，所述制冷件的制冷端朝向光源、光学式气体传感器和气体分析模块，制冷件配置为根据温度传感器对恒温保护区进行温度控制，所述隔热外壳包覆在光源、光学式气体传感器和气体分析模块的外侧。

3.如权利要求2所述的适用于高温高湿环境的气体分析装置，其特征在于，所述光源为红外光源，所述光学式气体传感器为双通道红外气体传感器，包括测量通道和参考通道，所述测量通道用于接收待测气体波段信号，参考通道用于接收非吸收波段信号。

4.如权利要求1所述的适用于高温高湿环境的气体分析装置，其特征在于，气体分析模块包括电路板和主控板，所述电源和光学式气体传感器安装在电路板上，电路板通过电路板安装件固定于外壳内，电路板与主控板信号相连。

5.如权利要求3所述的适用于高温高湿环境的气体分析装置，其特征在于，所述外壳包括壳本体、前盖和后盖，壳本体内设置一隔板，主控板设置在隔板一侧，电源、光学式气体传感器及电路板设置在隔板的另一侧，隔热外壳包覆在电源、光学式气体传感器及电路板的外侧，前盖与设有主控板一侧的壳本体相连，后盖与设有电路板一侧的壳本体相连。

6.如权利要求2所述的适用于高温高湿环境的气体分析装置，其特征在于，所述制冷件为半导体制冷片，制冷片的冷端朝向电路板安装件，制冷片的热端通过导热垫将热量传递到外壳。

7.如权利要求2所述的适用于高温高湿环境的气体分析装置，其特征在于，所述反射镜组件包括依次设置的反射镜压板、缓冲垫圈和反射镜，反射镜压板通过缓冲垫圈将反射镜固定在测量池的端部。

8.如权利要求7所述的适用于高温高湿环境的气体分析装置，其特征在于，光源到反射镜的垂直距离为80～150mm，所述反射镜配置为反射的光线均匀覆盖参考通道和测量通道，且两个通道所接收的光线信号变化一致，反射镜的表面镀保护性金膜。

9.如权利要求3所述的适用于高温高湿环境的气体分析装置，其特征在于，所述窗口镜组件包括依次设置的窗口片压圈、窗口片和密封垫圈，窗口片压圈将窗口片、密封垫圈压紧固定在测量池密封段的窗口处。

10.如权利要求3至9任一项所述的适用于高温高湿环境的气体分析装置，其特征在于，气体分析模块用于计算测量池内的气体浓度，光学式气体传感器的参考通道接收的信号包括窗口镜组件反射信号和反射镜组件反射信号，测量通道接收的信号包括窗口镜组件反射信号和反射镜组件反射信号，通过零点校准和反射校准消除反射镜反射信号值的干扰，通过量程校准获得气体浓度测量值和气体浓度之间的对应关系，最终获得气体浓度计算如下：

其中，FSL为量程值，f(FSL)为满量程状态下浓度测量值，f(C)为当前浓度测量值，k为根据零点校准和反射校准计算出的常量。