CN104237122B - 一种可调节双反射红外气体浓度探测窗口结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可调节双反射红外气体浓度探测窗口结构，包括光路通道和光路调节机构，光路通道呈C型结构且光路通道的两个通口分别连接到探测装置外壳上的进光口和出光口，靠近出光口的光路通道上设有气体采样窗口，进光口连接到探测装置内的光源用以接收光线，出光口连接到探测装置内的探测器用以对气体的探测，光路调节机构包括两块镀金反射镜，通过两块镀金反射镜的反射作用使光线能沿所述光路通道传输。本发明可将位于探测装置内部光源发出的红外光传导至装置外部，光线在装置外部穿过待测气体后再将光线传导回探测装置内部，其可作为红外气体浓度探测设备的外置探测窗口，避免待测气体流经探测装置内部时对光源及探测器产生震动噪声。

Description

一种可调节双反射红外气体浓度探测窗口结构

技术领域

本发明涉及一种用于红外气体浓度探测器上的探测窗口结构，该结构能够将红外气体浓度探测装置内部光源产生的红外光传导至装置外部，光线在气体采样窗口处穿过待测气体，返回装置内部。

背景技术

目前国内外绝大多数红外气体浓度探测装置将气体采样的探测窗口（气室）设计在探测器内部，与光源、探测器直接连接安装。待测气体流经探测窗口（气室）时，气流与探测窗口（气室）内壁摩擦，产生震动。震动传递到相邻的光源、探测器导致光源、探测器产生震动噪声，对测量结果产生影响。当前国内外缺乏一种可将气体探测窗口安装到探测装置外部的外置的红外气体浓度探测窗口结构。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，设计出一种可调节双反射红外气体浓度探测窗口结构。该结构可以将位于探测装置内部光源发出的红外光传导至装置外部，光线在装置外部穿过待测气体后再将光线传导回探测装置内部。该结构可作为红外气体浓度探测设备的外置探测窗口，避免待测气体流经探测装置内部时对光源及探测器产生震动噪声。

本发明的一种可调节双反射红外气体浓度探测窗口结构，包括光路通道和光路调节机构，所述光路通道呈C型结构且光路通道的两个通口分别连接到探测装置外壳上的进光口和出光口，靠近所述出光口的光路通道上设有气体采样窗口，所述进光口连接到探测装置内的光源用以接收光线，所述出光口连接到探测装置内的探测器用以对气体的探测，所述光路调节机构包括两块镀金反射镜，通过所述两块镀金反射镜的反射作用使光线能沿所述光路通道传输。

所述光路调节机构还包括用于支撑所述镀金反射镜的支撑装置，所述支撑装置位于光路通道内。

所述支撑装置包括安装到光路通道上的筒状固定外壳和用于安装镀金反射镜的升降滑块，所述固定外壳的内表面设有凸起滑轨，所述升降滑块的外表面设有与凸起滑轨相啮合的凹槽，升降滑块可沿凸起滑轨在固定外壳内做竖直方向滑动。

所述升降滑块的上方设有反射镜安装槽。

所述固定外壳的底部设有螺栓通孔，所述升降滑块的内部设有调节螺孔，螺栓通孔与调节螺孔的位置相对应。

所述支撑装置还包括连接到所述固定外壳底端的底座，所述底座上设有螺栓固定孔。

所述底座上设有用于连接固定法兰的紧固件安装孔。

所述光路通道包括连接进光口的直通管道、连接出光口的直通分段管道以及连通直通管道和直通分段管道的三通管道。

所述直通分段管道包括一端连接三通管道的第一分段管道以及一端连接出光口的第二分段管道，所述第一分段管道的另一端与第二分段管道另一端位置相对且该两端均设有氟化钡窗口。

所述两个氟化钡窗口之间的距离为1-3cm。

本发明可以方便地将红外气体浓度探测装置的气体采样窗口外置，避免了由于气体流动产生的震动对探测装置内部的光源及探测器产生震动噪声，大大提高探测装置的准确性。同时，本发明采用了带有光路调节的机构，其可方便地对射入结构内的光线的传播方向进行调整。

附图说明

图1为本发明的装置的结构示意图；

图2为固定外壳的主视图；

图3为固定外壳的俯视图；

图4为升降滑块的主视图；

图5为升降滑块的仰视图；

图6为固定底座的主视图；

图7为固定底座的俯视图；

图8为本发明的装置安装在探测装置外壳上使用时的示意图。

图中：100、氟化钡窗口；101、直通管道；102、直通分段管道；102-1、第一分段管道；102-2、第二分段管道；103、三通管道；104、底座；105、固定外壳；106、调节螺栓；107、升降滑块；108、镀金反射镜；109、固定法兰；110、气体采样窗口；21、固定外壳筒体；22、凸起滑轨；23、螺栓通孔；31、升降滑块筒体；32、凹槽；33、调节螺孔；34、反射镜安装槽；41、底座；42、螺栓固定孔；43、紧固件安装孔；50、探测装置外壳；51、光源；52、探测器。

具体实施方式

如图1-8所示，本发明的一种可调节双反射红外气体浓度探测窗口结构，包括光路通道和光路调节机构，光路通道呈C型结构且光路通道的两个通口分别连接到探测装置外壳50上的进光口和出光口，靠近所述出光口的光路通道上设有气体采样窗口110，所述进光口连接到探测装置内的光源51用以接收光线，所述出光口连接到探测装置内的探测器52用以对气体的探测，所述光路调节机构包括两块镀金反射镜108，通过所述两块镀金反射镜108的反射作用使光线能沿所述光路通道传输；所述光路调节机构还包括用于支撑所述镀金反射镜108的支撑装置，所述支撑装置位于光路通道内；所述支撑装置包括安装到光路通道上的筒状固定外壳105和用于安装镀金反射镜108的升降滑块107，所述固定外壳105的内表面设有凸起滑轨22，所述升降滑块107的外表面设有与凸起滑轨22相啮合的凹槽32，升降滑块107可沿凸起滑轨22在固定外壳105内做竖直方向滑动；所述升降滑块107的上方设有反射镜安装槽34；所述固定外壳105的底部设有螺栓通孔23，所述升降滑块107的内部设有调节螺孔33，螺栓通孔23与调节螺孔33的位置相对应；所述支撑装置还包括连接到所述固定外壳105底端的底座104，所述底座104上设有螺栓固定孔42；所述底座104上设有用于连接固定法兰109的紧固件安装孔43；所述光路通道包括连接进光口的直通管道101、连接出光口的直通分段管道102以及连通直通管道101和直通分段管道102的三通管道103；所述直通分段管道102包括一端连接三通管道103的第一分段管道102-1以及一端连接出光口的第二分段管道102-2，所述第一分段管道102-1的另一端与第二分段管道102-2另一端位置相对且该两端均设有氟化钡窗口100；所述两个氟化钡窗口100之间的距离为2cm。

图1为本发明的装置的结构示意图，图2、图3分别为固定外壳105的主视图和俯视图，图4、图5分别为升降滑块107的主视图、仰视图。两个三通管道103的直管口相连接，一个直通管道101与其中一个三通管道的支管连接，直通分段管道102可通过在一根直通管道中部切割而形成第一分段管道102-1和第二分段管道102-2，同时产生一个宽度为2cm的断口，其中第一分段管道102-1的一端与另一个三通管道103的支管连接，从而使整个装置形成一个C型结构。切割后的直通管道的断面由两块氟化钡窗口100密封， 两块氟化钡窗口100之间的空隙用于通过待测气体。三通管道103的端头安装光路调节机构。光路调节机构包括有底座104、固定外壳105、调节螺栓106、升降滑块107、镀金反光镜108。固定外壳安装在固定法兰109上，底座104将安装有固定外壳105的固定法兰和调节螺栓106固定在三通管道103的一端，升降滑块107安装在固定外壳105内。固定外壳105内的凸起滑轨22与升降滑块107表面的凹槽32相啮合，保证升降滑块107在固定外壳105内做竖直方向滑动，避免发生旋转。升降滑块107底部有调节螺孔33，调节螺栓106可旋入调节螺孔33内，通过旋转调节螺栓106可调节升降滑块107的位置。升降滑块107顶部有反射镜安装槽34，镀金反射镜108固定于反射镜安装槽34内。图6、图7分别为固定底座104的主视图和俯视图，通过固定底座104上的紧固件安装孔43将固定法兰109固定到三通管道103的一端。直通管道101和切割后的直通分段管道102的右端法兰上有紧固件安装孔，可将整套装置安装到探测装置外壳上。

图8为本发明的一种具体实施方案的示意图，图中带箭头的直线表示光线传播方向。可调节双反射红外气体浓度探测窗口结构固定于探测装置外壳50上，探测装置光源51发出的红外光水平射入直通管道101，照射在镀金反射镜上108，镀金反射镜108将光线反射90°进入三通管道的直管，并射到另一块镀金反射镜上108。镀金反射镜108再次将光线反射90°，进入切割后的直通分段管道102内。红外光透过氟化钡窗口100，与环境中的待测气体接触，再次透过氟化钡窗口100，从直通管道102的右端射入探测装置内，照射到探测器52上。使用中可旋转调节螺栓106改变镀金反射镜108的位置，从而对光线位置进行调整。

采用上述可调节双反射红外气体浓度探测窗口结构，一方面可将传统的红外探测器的探测窗口外置，避免了由于气体流动产生的震动对探测装置内部的光源及探测器产生震动噪声，大大提高探测装置的准确性。另一方面采用光路调节机构，可方便地对结构内部的光线传播方向进行调整。

Claims (8)

1.一种可调节双反射红外气体浓度探测窗口结构，包括光路通道和光路调节机构，所述光路通道呈C型结构且光路通道的两个通口分别连接到探测装置外壳（50）上的进光口和出光口，靠近所述出光口的光路通道上设有气体采样窗口（110），所述进光口连接到探测装置内的光源（51）用以接收光线，所述出光口连接到探测装置内的探测器（52）用以对气体的探测，所述光路调节机构包括两块镀金反射镜（108），通过所述两块镀金反射镜（108）的反射作用使光线能沿所述光路通道传输；所述光路通道包括连接进光口的直通管道（101）、连接出光口的直通分段管道（102）以及连通直通管道（101）和直通分段管道（102）的三通管道（103）；所述光路调节机构还包括用于支撑所述镀金反射镜（108）的支撑装置，所述支撑装置位于光路通道内。

2.如权利要求1所述可调节双反射红外气体浓度探测窗口结构，其特征在于，所述支撑装置包括安装到光路通道上的筒状固定外壳（105）和用于安装镀金反射镜（108）的升降滑块（107），所述固定外壳（105）的内表面设有凸起滑轨（22），所述升降滑块（107）的外表面设有与凸起滑轨（22）相啮合的凹槽（32），升降滑块（107）可沿凸起滑轨（22）在固定外壳（105）内做竖直方向滑动。

3.如权利要求2所述可调节双反射红外气体浓度探测窗口结构，其特征在于，所述升降滑块（107）的上方设有反射镜安装槽（34）。

4.如权利要求2所述可调节双反射红外气体浓度探测窗口结构，其特征在于，所述固定外壳（105）的底部设有螺栓通孔（23），所述升降滑块（107）的内部设有调节螺孔（33），螺栓通孔（23）与调节螺孔（33）的位置相对应。

5.如权利要求2所述可调节双反射红外气体浓度探测窗口结构，其特征在于，所述支撑装置还包括连接到所述固定外壳（105）底端的底座（104），所述底座（104）上设有螺栓固定孔（42）。

6.如权利要求5所述可调节双反射红外气体浓度探测窗口结构，其特征在于，所述底座（104）上设有用于连接固定法兰（109）的紧固件安装孔（43）。

7.如权利要求1所述可调节双反射红外气体浓度探测窗口结构，其特征在于，所述直通分段管道（102）包括一端连接三通管道（103）的第一分段管道（102-1）以及一端连接出光口的第二分段管道（102-2），所述第一分段管道（102-1）的另一端与第二分段管道（102-2）另一端位置相对且该两端均设有氟化钡窗口（100）。

8.如权利要求7所述可调节双反射红外气体浓度探测窗口结构，其特征在于，所述两个氟化钡窗口（100）之间的距离为1-3cm。