CN101354350A - 光干涉式甲烷测定器 - Google Patents
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Abstract
光干涉式甲烷测定器，涉及气体，特别是甲烷气体浓度的检侧仪器。本发明包括气室、光源、聚光镜、背面具有反射膜的平面镜、折光棱镜、反射棱镜、望远镜组，在平面镜的作用下分别形成的两束光线经不同的气体后，在进入反射棱镜前得以会合，一同进入望远镜组，两束光线在望远镜的物镜焦平面上产生特有的光干涉现象，利用这种通过人眼可见的光干涉现象形成的中央为黑条纹、两旁为彩色条纹，就可快速地了解气样室与空气室的甲烷量偏差百分比，人们就能迅速而准确地在煤矿及其它工作场所测定空气中的甲烷浓度，为井下工作提供安全保障。方便测量、利于井下随时操作的光干涉式甲烷测定器。
Description
技术领域
本发明涉及气体，特别是甲烷气体浓度的检侧仪器。
背景技术
众所周知井下作业具有极高的危险性，其安全隐患来自于过高浓度的甲烷气体含量，当人们凭自身的生理功能感觉出异味时，为时已晚，造成的危害可想而知。以往也有井下测量仪，大多需要井下采出气样，再带至地面上的试验室作分析，这种速度较慢，操作不方便，甚至还出现不准确的情性，不利于井下随时随地地检测。
发明内容
本发明目的在于设计一种方便测量、利于井下随时操作的光干涉式甲烷测定器。
本发明包括气室、光源、聚光镜、背面具有反射膜的平面镜、折光棱镜、反射棱镜、望远镜组，所述气室由两个空气室和一个气样室组成，三个气室相互平行面置，两个空气室分别布置在气样室的两侧，气样室连接进气管和出气管，在进气管端部连接气囊，在出气管的端部设置堵头，两个空气室分别设置封密件，空气室和气样室的两端分别设置平光透镜，所述背面具有反射膜的平面镜和折光棱镜分别布置在气室的两个外端，背面具有反射膜的平面镜与气室呈45°角相对布置，光源布置在背面具有反射膜的平面镜的另一侧，聚光镜布置在光源和平面镜之间，所述反射棱镜布置在平面镜的光出射线上，望远镜组布置在反射棱镜的出射线上；并使光源发出的光线经聚光镜会聚后以45°角入射背面具有反射膜的平面镜，从平面镜反射的光线穿过气室的其中一个空气室，经折光棱镜的折射后进入另一个空气室，穿过该空气室的光线在平面镜折射后进入平面镜背面的反射膜，经反射膜反射后再经平面镜折射进入反射棱镜，最后由望远镜组射出；由光源发出的光线同时经平面镜折射后进入平面镜背面的反射膜，在反射膜的反射下，再经平面镜折射后穿过气室中的气样室到达折光棱镜，经折光棱镜折光后再返回气样室内，该光线经平面镜的反射后进入反射棱镜，最后进入望远镜组。
本发明利用光波的干涉原理设计，在平面镜的作用下分别形成的两束光线经不同的气体后，在进入反射棱镜前得以会合，一同进入望远镜组，两束光线在望远镜的物镜焦平面上产生特有的光干涉现象，利用这种通过人眼可见的光干涉现象形成的中央为黑条纹、两旁为彩色条纹，就可快速地了解气样室与空气室的甲烷量偏差百分比，人们就能迅速而准确地在煤矿及其它工作场所测定空气中的甲烷浓度，为井下工作提供安全保障。
由于，在气样室的进口管上串连过滤室。可在过滤室内放置可更换的吸改剂，如钠石灰，用来吸收样品气体中的二氧化碳，如氯化钙，用来吸收样品气体中的水蒸汽，以提高测量的准确性。
本发明进口管上串连盘形进气管，可以自动平衡气压变化和减少气体扩散作用的影响，保障测量的准确性。
两个空气室可以通过管路相互连通，也可以互不串通。两者都不影响检测。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，在本发明的壳体1内固定气室，气室由两个空气室2、4和一个气样室3组成，三个气室相互平行面置，空气室2、4分别布置在气样室3的两侧，气样室3连接进气管5和出气管6，在出气管6位于壳体1外的端部配合堵头7。在气样室3的进口管5上串连过滤室8，气囊10通过盘形进气管10与过滤室8连通。
两个空气室2、4可通过管路相互连通，并通过手动封密件与外界形成相对密封。
空气室2、4和气样室3的两端分别设置平光透镜11、12。
背面具有反射膜的平面镜13和折光棱镜14分别布置在气室的两个外端，背面具有反射膜的平面镜13与气室呈45°角相对布置。光源15布置在背面具有反射膜的平面镜13的另一侧，聚光镜17布置在光源15和平面镜13之间，反射棱镜16布置在平面镜13的光出射线上，望远镜组18布置在反射棱镜16的出射线上，在望远镜组18出射线上的壳体1上开设眼孔19。
并使光源15发出的光线经聚光镜17会聚后以45°角入射背面具有反射膜的平面镜13，从平面镜13反射的光线穿过空气室4，经折光棱镜14的折射后进入空气室2，穿过空气室2的该光线在平面镜13折射后进入平面镜13背面的反射膜，经反射膜反射后再经平面镜13折射进入反射棱镜16，最后由望远镜组18射出，人们可从眼孔19上观察到这束光。同时，由光源15发出的光线经平面镜13折射后进入平面镜背面的反射膜，在反射膜的反射下，再经平面镜13折射后穿过气室中的气样室3到达折光棱镜14，经折光棱镜14折光后再返回气样室3内，该光线经平面镜13的反射后进入反射棱镜16，最后进入望远镜组18，人们同时也可从眼孔19上观察到这束光。
Claims (4)
1、光干涉式甲烷测定器，其特征在于包括气室、光源、聚光镜、背面具有反射膜的平面镜、折光棱镜、反射棱镜、望远镜组，所述气室由两个空气室和一个气样室组成，三个气室相互平行面置，两个空气室分别布置在气样室的两侧，气样室连接进气管和出气管，在进气管端部连接气囊，在出气管的端部设置堵头，两个空气室分别设置封密件，空气室和气样室的两端分别设置平光透镜，所述背面具有反射膜的平面镜和折光棱镜分别布置在气室的两个外端，背面具有反射膜的平面镜与气室呈45°角相对布置，光源布置在背面具有反射膜的平面镜的另一侧，聚光镜布置在光源和平面镜之间，所述反射棱镜布置在平面镜的光出射线上，望远镜组布置在反射棱镜的出射线上；并使光源发出的光线经聚光镜会聚后以45°角入射背面具有反射膜的平面镜，从平面镜反射的光线穿过气室的其中一个空气室，经折光棱镜的折射后进入另一个空气室，穿过该空气室的光线在平面镜折射后进入平面镜背面的反射膜，经反射膜反射后再经平面镜折射进入反射棱镜，最后由望远镜组射出；由光源发出的光线同时经平面镜折射后进入平面镜背面的反射膜，在反射膜的反射下，再经平面镜折射后穿过气室中的气样室到达折光棱镜，经折光棱镜折光后再返回气样室内，该光线经平面镜的反射后进入反射棱镜，最后进入望远镜组。
2、根据权利要求1所述光干涉式甲烷测定器，其特征在于在气样室的进口管上串连过滤室。
3、根据权利要求2所述光干涉式甲烷测定器，其特征在于进口管上串连盘形进气管。
4、根据权利要求1或2或3所述光干涉式甲烷测定器，其特征在于两个空气室通过管路相互连通。
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