CN104483270B - 一种紫外差分分析仪的气体池 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种紫外差分分析仪的气体池，包括：气体池本体，所述气体池本体设置有进气孔和出气孔，还包括：设置于所述气体池本体一端的第一密封盖和设置于所述气体池本体另一端的第二密封盖。所述第一密封盖设置有入光孔和出光孔；所述入光孔处设置有凸透镜，用于对所述入光孔处的光进行准直和发散；所述出光孔处设置有平面透镜，用于将接收到的光透射至所述出光孔；所述第二密封盖设置有反射凹面镜，用于汇聚所述凸透镜准直和发散后的光，并反射至所述平面透镜。该气体池能够将光程长度增加至气体池本体长度的一倍，从而实现对浓度较低的气体进行检测。

Description

一种紫外差分分析仪的气体池

技术领域

本发明涉及气体分析仪技术领域，特别是涉及一种紫外差分分析仪的气体池。

背景技术

随着工业化水平的发展，出现了越来越多的工厂、车辆等。工厂在生产过程中排放的气体以及车辆排放的尾气导致空气质量严重恶化，尤其是大中城市，因此空气质量受到越来越多的关注。

空气中的主要污染物有二氧化硫、氮氧化物、粒子状污染物等。紫外差分分析仪是检测气体的一种重要仪器，其原理是利用紫外差分吸收原理。在紫外差分分析仪中，气体池是一端为入射光另一端为出射光，内部充满被测气体的一种装置。根据差分吸收光谱(DOAS)技术的基本原理，为了实现对浓度较低的被测量气体进行检测，则要求气体池内部的光程长度越长越好。

目前的紫外差分分析仪中，大多是直通式气体池，由于受到外部尺寸的限制，气体池的长度受到限制，导致光程长度较短，因此在检测浓度较低的气体时受到一定的限制。

由此可见，如何改善由于光程长度带来的影响是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种紫外差分分析仪的气体池，用于改善由于光程长度带来的影响。

为了解决上述问题，本发明提供一种紫外差分分析仪的气体池，包括：气体池本体，所述气体池本体设置有进气孔和出气孔，还包括：设置于所述气体池本体一端的第一密封盖和设置于所述气体池本体另一端的第二密封盖；

所述第一密封盖设置有入光孔和出光孔；

所述入光孔处设置有凸透镜，用于对所述入光孔处的光进行准直和发散；所述出光孔处设置有平面透镜，用于将接收到的光透射至所述出光孔；

所述第二密封盖设置有反射凹面镜，用于汇聚所述凸透镜准直和发散后的光，并反射至所述平面透镜。

优选的，所述入光孔处设置有凸透镜具体为：

所述第一密封盖具有连接其外侧和内侧的第一通孔，所述入光孔设置于所述第一密封盖的外侧的第一通孔处，所述凸透镜设置于所述第一密封盖的内侧的第一通孔处。

优选的，所述第二密封盖设置有反射凹面镜具体为：

所述反射凹面镜粘贴于所述第二密封盖的内侧。

优选的，所述出光孔处设置有平面透镜具体为：

所述第一密封盖具有连接其外侧和内侧的第二通孔，所述出光孔设置于所述第一密封盖的外侧的第二通孔处，所述平面透镜设置于所述第一密封盖的内侧的第二通孔处。

优选的，还包括：设置于所述气体池本体和所述第一密封盖连接处以及所述气体池本体和所述第二密封盖连接处的弹性密封件，用于密封所述气体池本体。

优选的，所述弹性密封件为橡胶垫圈；

其中，所述气体池本体设置有凹槽，用于容纳所述橡胶垫圈。

优选的，还包括：设置于所述气体池本体和所述第一密封盖连接处以及所述气体池本体和所述第二密封盖连接处的调节件，用于调节所述第一密封盖和所述气体池本体以及所述第二密封盖和所述气体池本体的距离。

优选的，所述调节件为调节螺钉；

所述第一密封盖、所述气体池本体以及所述第二密封盖在相应位置设置有与所述调节螺钉相配合的螺纹。

优选的，所述凸透镜和所述平面透镜为透紫石英镜片。

优选的，所述气体池本体的内壁为镀金涂层。

本发明所提供的紫外差分分析仪的气体池，在第一密封盖设置有入光孔和出光孔，在第二密封盖设置有反射凹面镜。由于入光孔处设置有凸透镜，当光纤的光进入入光孔后，凸透镜对光进行准直和发散；设置于第二密封盖处的反射凹面镜将准直和发散后的光汇聚，并反射至第一密封盖处的平面透镜，平面透镜再将光透射至出光孔。该方式能够将光程长度增加至气体池本体长度的一倍，从而实现对浓度较低的气体进行检测。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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。

图1为本发明提供的一种紫外差分分析仪的气体池的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

本发明的核心是提供一种紫外差分分析仪的气体池。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明提供的一种紫外差分分析仪的气体池的结构图。下面通过具体的实施例对图1加以说明。

实施例一

紫外差分分析仪的气体池，包括：气体池本体10，所述气体池本体10设置有进气孔11和出气孔12，还包括：设置于所述气体池本体10一端的第一密封盖13和设置于所述气体池本体10另一端的第二密封盖14；

所述第一密封盖13设置有入光孔15和出光孔16；

所述入光孔15处设置有凸透镜17，用于对所述入光孔15处的光进行准直和发散；所述出光孔16处设置有平面透镜18，用于将接收到的光透射至所述出光孔16；

所述第二密封盖14设置有反射凹面镜19，用于汇聚所述凸透镜17准直和发散后的光，并反射至所述平面透镜18。

在具体实施中，将被测气体经过进气孔11进入气体池本体10中，然后通过出气孔12排出，直到气体池本体10内部充满均匀的被测气体并保持流动性。光源通过光纤接入到入光孔15后，可以到达凸透镜17，凸透镜17对光纤发出的光进行准直和发散。准直和发散后的光照射至反射凹面镜19，反射凹面镜19将光汇聚至平面透镜18，再经出光孔16传输至光谱仪中。

本实施例提供的紫外差分分析仪的气体池，通过将进光孔和出光孔设置在第一密封盖处，且在第二密封盖处设置反射凹面镜，当光通过进光孔进入后，经进光孔处的凸透镜准直和发散，到达反射凹面镜，反射凹面镜再将光汇聚至出光孔处的平面透镜，最后光通过出光孔进入到光谱仪中。由此可见，该气体池的设计，使得光程长度增加了一倍。

需要说明的是，第一密封盖和第二密封盖与气体池本体的连接没有严格规定，可以在连接处设置其它的密封部件，也可以直接固定，只要能保证三者的密封性即可。

作为一种优选的实施方式，所述凸透镜17和所述平面透镜18为透紫石英镜片。

不同材质的镜片的透过率不同，如果透过率较低的话，则影响检测精度。因此，本发明采用透紫石英镜片作为凸透镜17和平面透镜18的镜片。

通过采用透紫石英镜片可以增强紫外光的透过率。

作为一种优选的实施方式，所述气体池本体10的内壁为镀金涂层。

由于气体池本体10是储存被测气体的，对于具有腐蚀性的气体，可能会腐蚀气体池本体10。此外，如果气体池本体10的内壁对紫外光波段的吸收较多的话，导致光强衰减程度增大，影响检测精度。因此本发明采用镀金涂层。

采用镀金涂层的内壁可以提高气体池本体内壁的耐腐蚀性，延长寿命，且减小光强衰减程度。

作为一种优选的实施方式，所述入光孔15处设置有凸透镜17具体为：

所述第一密封盖13具有连接其外侧和内侧的第一通孔，所述入光孔15设置于所述第一密封盖13的外侧的第一通孔处，所述凸透镜17设置于所述第一密封盖的内侧的第一通孔处。

为了保证气体池的气密性，本实施例在第一密封盖13上设置第一通孔，该通孔连接第一密封盖13的外侧和内侧，然后将外侧的孔作为入光孔15，将内侧的孔设置凸透镜17。

该方式能够保证气体池本体的气密性，而且工艺简单，成本低。

作为一种优选的实施方式，所述第二密封盖14设置有反射凹面镜19具体为：

所述反射凹面镜19粘贴于所述第二密封盖14的内侧。

本实施方式采用粘贴的方式将反射凹面镜19固定于第二密封盖14的内侧，以保证牢固性。

需要说明的是，采用粘贴的方式只是一种优选的方式，并不代表只能用粘贴的方式，只要能将反射凹面镜固定在第二密封盖的内侧即可。

作为一种优选的实施方式，所述出光孔16处设置有平面透镜18具体为：

所述第一密封盖13具有连接其外侧和内侧的第二通孔，所述出光孔16设置于所述第一密封盖13的外侧的第二通孔处，所述平面透镜18设置于所述第一密封盖13的内侧的第二通孔处。

同样的，为了保证气体池的气密性，本实施例在第一密封盖13上设置第二通孔，该通孔连接第一密封盖13的外侧和内侧，然后将外侧的孔作为出光孔16，将内侧的孔设置平面透镜18。

该方式能够保证气体池的气密性，而且工艺简单，成本低。

实施例二

在实施例一的基础上，紫外差分分析仪的气体池还包括：设置于所述气体池本体10和所述第一密封盖13连接处以及所述气体池本体10和所述第二密封盖14连接处的弹性密封件20，用于密封所述气体池本体。

如图1所示，在第一密封盖13和第二密封盖14与气体池本体10的连接处设置有4个弹性密封件20。由于弹性密封件20具有弹性，能够在气体池长度变化(调节点光源和凸透镜17的焦距位置)时，仍然保持密封性。

本实施例通过在第一密封盖和气体池本体的连接处，以及第二密封盖和气体池本体的连接处设置弹性连接件，当需要调节时，由于弹性连接件具有弹性，伸缩性良好，能够保证密封性。

需要说明的是，本实施例没有规定弹性密封件20的数量，图1中只是一个具体的应用场景，并不代表只能是4个。在其它实施例中，还可以是其它数量。

作为一种优选的实施方式，所述弹性密封件20为橡胶垫圈；

其中，所述气体池本体10设置有凹槽，用于容纳所述橡胶垫圈。

采用橡胶垫圈的方式，结构简单，成本低。

实施例三

作为一种优选的实施方式，在上述实施例的基础上，还包括：设置于所述气体池本体10和所述第一密封盖13连接处以及所述气体池本体10和所述第二密封盖14连接处的调节件21，用于调节所述第一密封盖13和所述气体池本体10以及所述第二密封盖14和所述气体池本体10的距离。

理想情况下，当点光源正好在凸透镜17的焦距位置时，光强效果最好，但是在具体实施中，由于外部环境的干扰，可能出现光强较弱，影响检查精度。为了将光强调节到较理想的数值，因此可以通过调节件21来实现。

如图1所示，为了节约时间，可以先调整一个密封盖处的调节件21，例如先调节第一密封盖13和气体池本体10连接处的调节件21，当调整到合适的光强后，固定调节件21。再调节第二密封盖14和气体池本体10连接处的调节件21，当调整到合适的光强后，固定调节件21。

本实施例通过设置调节件21实现调节第一密封盖和所述气体池本体以及所述第二密封盖和气体池本体的距离(实际是调整光强)，调节方式简单，调节方式灵活。

作为一种优选的实施方式，所述调节件21为调节螺钉；

所述第一密封盖13、所述气体池本体10以及所述第二密封盖14在相应位置设置有与所述调节螺钉相配合的螺纹。

采用螺钉的方式，简单容易操作，成本低。

需要说明的是，采用调节螺钉只是一种优选的实施方式，但是不代表只能是调节螺钉，其它形式的调节件均可。

以上对本发明所提供的紫外差分分析仪的气体池进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种紫外差分分析仪的气体池，包括：气体池本体，所述气体池本体设置有进气孔和出气孔，其特征在于，还包括：设置于所述气体池本体一端的第一密封盖和设置于所述气体池本体另一端的第二密封盖；

所述第一密封盖设置有入光孔和出光孔；

所述入光孔处设置有凸透镜，用于对所述入光孔处的光进行准直和发散；所述出光孔处设置有平面透镜，用于将接收到的光透射至所述出光孔；

所述第二密封盖设置有反射凹面镜，用于汇聚所述凸透镜准直和发散后的光，并反射至所述平面透镜；

还包括：设置于所述气体池本体和所述第一密封盖连接处以及所述气体池本体和所述第二密封盖连接处的弹性密封件，用于密封所述气体池本体；

所述入光孔处设置有凸透镜具体为：

所述第一密封盖具有连接其外侧和内侧的第一通孔，所述入光孔设置于所述第一密封盖的外侧的第一通孔处，所述凸透镜设置于所述第一密封盖的内侧的第一通孔处；

所述出光孔处设置有平面透镜具体为：

所述第一密封盖具有连接其外侧和内侧的第二通孔，所述出光孔设置于所述第一密封盖的外侧的第二通孔处，所述平面透镜设置于所述第一密封盖的内侧的第二通孔处。

2.根据权利要求1所述的紫外差分分析仪的气体池，其特征在于，所述第二密封盖设置有反射凹面镜具体为：

所述反射凹面镜粘贴于所述第二密封盖的内侧。

3.根据权利要求1所述的紫外差分分析仪的气体池，其特征在于，所述弹性密封件为橡胶垫圈；

其中，所述气体池本体设置有凹槽，用于容纳所述橡胶垫圈。

4.根据权利要求1或3所述的紫外差分分析仪的气体池，其特征在于，还包括：设置于所述气体池本体和所述第一密封盖连接处以及所述气体池本体和所述第二密封盖连接处的调节件，用于调节所述第一密封盖和所述气体池本体以及所述第二密封盖和所述气体池本体的距离。

5.根据权利要求4所述的紫外差分分析仪的气体池，其特征在于，所述调节件为调节螺钉；

所述第一密封盖、所述气体池本体以及所述第二密封盖在相应位置设置有与所述调节螺钉相配合的螺纹。

6.根据权利要求1所述的紫外差分分析仪的气体池，其特征在于，所述凸透镜和所述平面透镜为透紫石英镜片。

7.根据权利要求1所述的紫外差分分析仪的气体池，其特征在于，所述气体池本体的内壁为镀金涂层。