CN108369181B - 气体浓度测定装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种气体浓度测定装置。所述气体浓度测定装置包括：光源部，将光照射至所述气体浓度测定装置的内部；入射部，折射由所述光源部照射的光；第一反射部及第二反射部，反射所入射的光；第三反射部，能够进行旋转；及受光部，测定入射的光的光量，其中，由所述入射部入射的光通过所述第三反射部而在所述第一反射部与所述第二反射部之间反射，随着所述第三反射部旋转而光径发生变更而入射至所述受光部。
Description
技术领域
本发明涉及气体浓度测定装置，尤其涉及一种通过利用多个反射镜而增加延长用于测定气体浓度的光径长度而实现精密的气体浓度测定及小型化的气体浓度测定装置。
背景技术
光学方式的气体传感器技术为利用由各不相同的原子构成的气体(例如：CO、CO2、CH4、NO、NO2、SO2、NH3、丙酮等)吸收各个分子中固有的特定波长的光的特性的技术，是一种通过测定各个气体的波长的光吸收率而对其进行换算而测定气体浓度的方式。
气体的光吸收率与气体浓度成比例，由此，最终准确测定气体的光吸收率是光学方式气体传感器的主要条件。因此，光学方式的气体传感器基本包括光源与光探测器，并具有用于提高光吸收率的光空洞的结构。
气体分子吸收光的原理如下。一般而言，气体分子构成各个能级并吸收具有与该能级共鸣的能源的光子(photon)，由此，气体分子由基态(ground state)转变为激发态(excited state)。
气体分子存在仅有选择地吸收与各个振动能源量子相应的能源的性质，大致将红外线区域的光作为振动能进行吸收。由此，CO2、CO、CH4、C3H8等分别具有独特的吸收光谱，例如，CO2吸收4.25μm的波长，CO吸收4.7μm的波长，CH4吸收3.3μm的波长，吸收光的程度根据相应气体的浓度而不同。
该光吸收率因气体分子而不同，例如，二氧化碳(Carbon Dioxide)被指定为温室气体而光吸收率高，但，一氧化碳(Carbon Monoxide)的光吸收率低。光子的吸收率按每个分子的吸收率进行定义，但一般地，用于检测吸收率高的气体的气体传感器在技术上难易度低，用于检测吸收率低的气体的气体传感器在技术上难易度高。
但即使为吸收率低的气体，在光子与气体分子的接触次数增加的情况下，吸收率相应增加。对于相同的光量，增加气体分子的接触次数的方法中的一个为增加在光空洞内的光径长度的方法，其由光学方式的气体传感器解析理论即朗伯一比尔定律(Beer-Lambert)理论确认。
朗伯一比尔定律理论在不存在气体分子的状态下，在光探测器检测的光量为Io，将气体的浓度为X，将自光源至光探测器，光和气体接触的距离即光径的长度为L，气体分子的固有吸收率为b时，提供气体浓度与到达光探测器的光量即I之间的关系式(参照如下)。
[公式1]
I＝I0exp-bLX
通过朗伯一比尔定律理论了解到，对于相同的浓度，光径长度即L越大，I值越小，对于相同的浓度变化，光径长度即L越大，I值的变化幅度越大，从而，能够进行更精密的传感器的制作。
另外，有效的光空洞具有增加光径之外，及增加光的效率性的结构。一般地，因由光源释放的光向四处放射，由此，无法寄希望于大量的光检测气体浓度并造成浪费。但在提高光空洞的聚光特性的情况下，减少浪费的光量而提高光效率性。
如所述公式了解所示，Io值越大，光效率越高，对于相同的浓度的变化，因I值的变化幅度大，由此，也能够制造更精密的传感器。结论上，在制作光空洞时，增加光径长度，同时，将其大小进行小型化处理，并提高光效率性的方式，能够决定光学方式气体传感器的竞争力。
发明内容
技术问题
本发明是为了解决如上所述问题而研发，其目的为提供一种气体浓度测定装置，利用多个反射镜而增加延长用于气体浓度测定的光径长度，由此，能够进行精密的气体浓度测定及小型化。
技术方案
为了实现如上所述目的，本发明的一实施例的气体浓度测定装置包括：光源部，将光照射至所述气体浓度测定装置的内部；入射部，折射由所述光源部照射的光；第一反射部及第二反射部，反射所入射的光；第三反射部，能够进行旋转；及受光部，测定所入射的光的光量，其中，由所述入射部入射的光通过所述第三反射部而在所述第一反射部与所述第二反射部之间反射，并随着所述第三反射部旋转，光径发生变更而入射至所述受光部。
优选地，由所述第一反射部的反射的光与由所述第二反射部反射的光通过相同的支点。
并且，优选地，所述第一反射部、第二反射部及第三反射部分别为椭圆镜、圆镜、抛物镜及平面镜中的任一个。
并且，优选地，所述第一反射部的焦点及所述第二反射部的焦点位于所述第三反射部的反射面上。
而且，优选地，所述第一反射部为平面镜，所述气体浓度测定装置还包括配置在所述第一反射部与所述第二反射部之间的聚光用透光镜。
并且，优选地，所述聚光用透光镜的焦点位于所述第三反射部的反射面上。
而且，优选地，所述气体浓度测定装置还包括：控制部，根据照射至所述气体浓度测定装置的内部的光的波长而各不相同地调节照射至所述气体浓度测定装置的内部的光的入射角。
并且，优选地，所述光源部包括：多个光元件，照射各不相同的入射角及各不相同的波长的光。
而且，优选地，所述入射部还包括：光分散补正部，将各个由所述光源部照射的光的波长的分散最小化。
并且，优选地，所述第一反射部与所述第二反射部形成为一个圆镜，所述第一反射部与所述第二反射部的焦点相互一致。
而且，优选地，所述气体浓度测定装置还包括：控制部，自光被照射至所述气体浓度测定装置的内部的时间点至照射至所述气体浓度测定装置的内部的光输出至受光部的时间为止，在一定的驱动范围内，使所述第三反射部发生旋转。
有益效果
如上所述的本发明的气体浓度测定装置具有如下效果，利用多个反射镜而增加延长用于测定气体浓度的光径长度，而能够进行精密的气体浓度测定及达到小型化。
附图说明
图1a至图1c为显示本发明的一实施例的气体浓度测定装置的附图；
图2a至图2c为显示本发明的另一实施例的气体浓度测定装置的附图；
图3为显示本发明的又一实施例的气体浓度测定装置的附图；
图4为显示本发明的再一实施例的气体浓度测定装置的附图；
图5a及图5b为显示本发明的又再一实施例的气体浓度测定装置的附图；
图6a至图6c为显示本发明的又再一实施例的气体浓度测定装置的附图；
图7为显示本发明的又再一实施例的气体浓度测定装置的立体图。
具体实施方式
下面，通过附图所示的本发明的一实施例对本发明进行具体说明。为便于说明，以红外线气体浓度测定装置为例进行说明。但本发明并非限定于红外线气体浓度测定装置，也适用于使用与红外线不同的光源的气体浓度测定装置。
为了说明的明了与便于说明，附图中图示的线的粗细或构成要素的大小等进行夸张显示。并且，后面说明的用语为基于本发明中的功能而定义的用语，其因用户、运用者的意图或惯例而不同。因此，该用语的定义基于整个本发明的内容而定义。
图1a至图1c为显示本发明的一实施例的气体浓度测定装置的附图，为横向截面图。
参照图1a，本发明的一实施例的气体浓度测定装置100包括：光源部110、入射部120、受光部130、腔体部150、第一反射部160、第二反射部170及第三反射部180。
光源部110通过施加的电源而将光照射至所述气体浓度测定装置100的内部。即，光源部110按一定角度将光照射至入射部120。光源部110照射光的角度以通过入射部120而放射至腔体部150内部的光朝向第二反射部170的焦点F的方式设定。根据斯涅尔定律，利用因相互不同的物质的折射率差而光的入射角与折射角不同的性质，并基于使用于气体浓度测定的光源的波长，而设定由光源部110照射的光入射至入射部120的角度。图1a所示的折射角用于例示而非限定于此。
光源部110包括红外发光二极管(infrared light emitting diode)、红外线灯(infrared lamp)及紫外线灯中至少一个。并且，光源部110还具有另外的聚光装置，以用于按一定角度平行照射光。
入射部120如图1a显示所示，折射由光源部110照射的光而朝向第三反射部180。通过入射部120折射的光朝向焦点F。为了减少光的损耗，入射部120由光的透光率高的物质构成。并且，入射部120由较少引发因波长而造成分散(dispersion)的物质构成。
根据实施例，入射部120的曲率与第一反射部160的曲率相同，也能够设计为以焦点F为中心，将由入射部120的一侧面至焦点F的距离作为半径的圆的一部分即抛物镜。入射部120也能够形成为与第一反射部160相同的面积，但并非限定于此，入射部120的面积与厚度、宽度、高度等根据设计而能够进行各种变更。所述入射部120也能够密封腔体部150内部，以使流入至腔体部150内部的气体未流出至外部。
另外，对于使用的光的波长带宽窄的情况，即如激光一样，在使用特定波长带宽的光的情况下，第一反射部160与焦点F的距离、第二反射部170与焦点F的距离及入射部120的厚度基于使用的光的波长而以未引起光的相消干扰的方式进行设计。
受光部130测定由所述光源部110照射而通过所述腔体部150的光所入射的光量。受光部130由普通技术人员熟知的各种形式的光量测量测定装置实现。
腔体部150形成为供气体流入内部并排出的中空的盒体。腔体部150包括：气体流入口151、气体排出口152及光输出口153。通过形成于腔体部150的气体流入口151而流入气体，所注入的气体通过气体排出口152而排出至外部。根据实施例，在气体流入口151设置除尘滤芯、去除水分滤芯等，在注入的气体中去除异物，由此，提高气体的测定精密度。如图1a显示所示，气体流入口151及气体排出口152也分别包含以滑动方式运行的切断膜，以防止气体的泄漏。
光输出口153形成于腔体部150的一侧面，以使光由腔体部150到达受光部130。为降低光的损耗，光输出口153由透光率高的物质构成。为了方便，在图1a中，光输出口153显示为了设置于第二反射部170的一侧面，但并非限定于此。气体流入口151与气体排出口152及光输出口153的位置根据设计而能够形成于各种位置。
第一反射部160设计为以焦点F为中心而将由第一反射部160的一侧面至焦点F的距离作为半径的圆的一部分的抛物镜。为了降低光的损耗，第一反射部160由光的反射率高的物质构成，增加涂覆以提高反射率。根据光的性质，经过焦点F而垂直入射至第一反射部160的光被垂直反射而朝向焦点F。根据实施例，所述第一反射部160根据图1a显示所示，附着在腔体部150内部。并且，第一反射部160对由第三反射部180反射而再次入射至入射部120的光进行反射，由此，如图1a显示所示，延伸至入射部120的后侧而配置。
第二反射部170设计为以焦点F为中心，将由第二反射部170的一侧面至焦点F的距离作为半径的圆的一部分的抛物镜。为了降低光的损耗，第二反射部170由光的反射率高的物质构成，为了提高反射率而增加涂覆。根据光的性质，经过焦点F而垂直入射至第二反射部170的光被垂直反射而朝向焦点F。根据实施例，所述第二反射部170如图1a显示所示，附着于腔体部150内部。并且，根据实施例，对第一反射部160与焦点F的距离、第二反射部170与焦点F的距离等进行各种变更。
本发明的一实施例的气体浓度测定装置100将由第一反射部160反射的光与由第二反射部170反射的光朝向第三反射部180。例如，由第一反射部160反射的光与由第二反射部170反射的光通过相同的支点。即，由第一反射部160反射的光朝向的焦点F与由第二反射部170反射的光朝向的焦点F形成于相同的支点。例如，所述第一反射部160的焦点F及所述第二反射部170的焦点F设置于所述第三反射部180的反射面上。
第三反射部180与用于使第三反射部180发生旋转的驱动部(未图示)连接。第三反射部180由光的反射率高的物质构成，以用于降低光的损耗。在本发明的一实施例中，驱动部通过施加的电源而使驱动轴旋转，从而，将与驱动轴连接的第三反射部180进行旋转，由步进电机(Stepping motor)、直流电机、感应电机(Induction motor)等构成。所述驱动轴与第三反射部180的中心结合。
另外，本发明的一实施例的气体浓度测定装置100还包括：控制部(未图示)，控制气体浓度测定装置100的运行。所述控制部在开始照射光，以用于测定气体时，控制第三反射部180的角度，以使在第三反射部180反射的光朝向第二反射部170。
参照图1a，由光源部110照射的光被从入射部120的下端面及上端面折射，而照射至腔体部150内部。根据实施例，由光源部110照射的光也能够在入射部120的下端面被折射，而照射至腔体部150内部。通过入射部120而照射至腔体部150内部的光通过位于焦点F的第三反射部180进行反射而朝向第二反射部170。例如，控制部控制驱动部而使第三反射部180发生旋转，调节第三反射部180的角度，以使入射至第三反射部180的光的入射角成为45度，使得由第三反射部180反射的光朝向第二反射部170。但，其仅为例示，第三反射部180的初期角度并非限定于此。
下面，参照图1b，通过第二反射部170反射的光再次朝向位于焦点F的第三反射部180，期间，第三反射部180通过控制部而旋转一定角度。由第三反射部180反射的光被反射至第二反射部170，而再次到达第三反射部180期间，因第三反射部180旋转一定角度，由显示于图1b的第三反射部180向入射部120方向反射的光的路径与由图1a所示的入射部120入射至第三反射部180的光的路径不同。根据实施例，通过第二反射部170反射的光在第三反射部180反射而通过入射部120朝向第一反射部160。
在反复进行通过第一反射镜160、第二反射镜170及第三反射镜180的光的反射期间，因第三反射镜180发生旋转，最终，如图1c显示所示，通过第一反射部160反射的光朝向第三反射部180及焦点F，以通过位于焦点F的第三反射部180反射的光朝向光输出口153的方式进行调节。即，由入射部120入射的光通过第三反射部180而在第一反射部160与第二反射部170之间被反射，并随着第三反射部180发生旋转，而光径发生变更，从而，入射至受光部130。在图1a至图1c中，为了方便，显示为通过入射部120入射的光以第三反射部180、第二反射部170、第三反射部180、第一反射部160、第三反射部180顺序被反射之后，通过光输出口153而到达受光部130，其仅为例示，根据腔体部150的大小及第三反射部180的旋转速度等而入射至腔体部150内部的光被反射的次数发生各种变更。
控制部控制驱动部的旋转，以用于调节光与气体接触的路径。本发明的一实施例的控制部控制使得第三反射部180按一定速度发生旋转，但其并非限定于此。即，控制部也能够既定地控制驱动部的旋转速度，而且，也能够进行不规则地控制。
并且，控制部由光入射至所述气体浓度测定装置100的内部即腔体部150的时间点至被照射至所述气体浓度测定装置100的内部的光通过光输出口153而输出至受光部130的时间点为止，在一定的驱动范围内，使第三反射部180发生旋转。即，控制部将驱动部以顺时针方向或逆时针方向而在一定驱动范围内范围反复旋转。此时，一定的驱动范围在通过第三反射部180而反射的光未朝向光输出口153并反射至第二反射部170的第三反射部180的角度中选择。对于在一定驱动范围内旋转的情况，在第一反射部160与第三反射部180之间，光未往返相同的路径。由第一反射部160朝向焦点F的光在第三反射部180被反射之后，反射至第二反射部170，再次返回焦点F期间，第三反射部180发生旋转，由此，自第三反射部180的反射角在反射至第二反射部170反前后不同。
并且，所述控制部基于光与气体接触的时间而调节光与气体接触的路径的长度。光径的长度与光通过入射部120而入射至腔体部150而通过光输出口153输出时所需的时间存在关系。图1a中，在光的速度为c，光自入射部120到达光输出口153时所需的时间为t，第一反射部160与第三反射部180之间的距离为r1，第二反射部170与第三反射部180之间的距离为r2、入射部120的厚度称为d，入射部120的折射率为nd的情况下，入射部120内的光的速度vd为(c/nd)，由此，光径L如下公式所示进行大致显示。
[公式2]
光径根据入射部120的长度及材质稍微有所不同，光径与测定时间的关系并非限定于所述的公式。在知晓光径L的情况下，通过朗伯一比尔定律理论，能够知晓气体成分的浓度。根据实施例，通过实验，生成所需时间t与气体成分的浓度之间关系的查找表(Look-Up Table)，而对其进行简单利用。
并且，控制部根据要测定的气体的种类而不同地设定光径的长度。例如，对于要测定的气体的浓度高的情况，缩短设定光径的长度，对于要测定的气体的浓度低的情况，加长设定光径的长度。并且，对于相同的浓度变化，光径的长度越长，能够更精密地测定气体浓度。控制部根据所述光径长度而经过所设定的时间之后，旋转第三反射部180，而调节由第一反射部160朝向焦点F的光的反射角，由此，调节使得通过位于焦点F的第三反射部180反射的光朝向光输出口153。
另外，根据实施例，所述第一反射部160、第二反射部170及第三反射部180为椭圆镜、圆镜、抛物镜及平面镜中任一个。在图1中，显示为了第一反射部160与第二反射部170为了方便将焦点F设为中心，而具有相互不同的半径的圆的一部分的抛物镜，但并非限定于此。第一反射镜160为平面镜的实施例，参照图2a至图2c而进行具体说明，在此，省略具体说明。
图2a至图2c为显示本发明的另一实施例的气体浓度测定装置的附图。参照图2a，本发明的另一实施例的气体浓度测定装置200包括：光源部210、入射部220、受光部230、腔体部250、第一反射部260、第二反射部270及第三反射部280。所述光源部210、入射部220、受光部230、腔体部250、第二反射部270及第三反射部280因分别与参照图1a说明的光源部110、入射部120、受光部130、腔体部150、第二反射部170及第三反射部180类似，而予以省略具体说明。
参照图2a，本发明的另一实施例的气体浓度测定装置200，第一反射部260为平面镜。此时，由第一反射部260朝向焦点F的光在第三反射部280反射之后，反射至第二反射部270，而再次返回至焦点F的期间，第三反射部280发生旋转，由此，因在第三反射部280的反射角在光被反射至第二反射部270前后发生变化，由此，光的路径发生变更。为了保证朝向第一反射部260的光的路径发生变更，将平行入射的光向焦点F聚光，将通过焦点F的光平行地朝向第一反射部260的聚光用透光镜254另外设置于所述气体浓度测定装置200。所述聚光用透光镜254配置于第一反射部260与第二反射部270之间，并由透光率高的物质构成。所述聚光用透光镜254的焦点位于第三反射部280的反射面上，第一反射部260及第二反射部270的焦点F相同。
参照图2a，通过入射部220照射至腔体部250内部的光通过聚光用透光镜254之后，借助位于焦点F的第三反射部280进行反射而朝向第二反射部270。
下面，参照图2b，通过第二反射部270反射的光再次通过位于焦点F的第三反射部280反射而通过聚光用透光镜254，借助聚光用透光镜254折射而垂直入射至第一反射部260。光通过第二反射部270反射期间，第三反射部280通过控制部旋转一定角度，由此，由入射部220入射至第三反射部280的光的路径与在第三反射部280反射而朝向第一反射部260的光的路径相互不同。
下面，参照图2c，通过第一反射部260反射的光通过聚光用透光镜254并折射而朝向第三反射部280及焦点F。控制部使得第三反射部280发生旋转而调节由第一反射部260朝向焦点F的光的反射角，从而，调节使得借助位于焦点F的第三反射部280反射的光朝向光输出口253。
由此，受光部230测定从所述光源部210照射而通过所述腔体部250的光所入射的光量。本发明的另一实施例的气体浓度测定装置200，参照图1a至图1c说明所示，还包括控制气体浓度测定装置200的运行的控制部(未图示)。在图2a至图2c中，以光在第三反射部280被反射三次之后，朝向光输出口253的方式进行了说明，但其仅用于方便说明，基于光的速度及腔体部250大小，在第三反射部280中，光被反射的次数更多。
图3为显示本发明的又一实施例的气体浓度测定装置的附图。参照图3，本发明的又一实施例的气体浓度测定装置300包括：光源部310、入射部320、腔体部350及第一反射部360，未在图3中显示，但参照图1a至图2c所示，具有受光部、第二反射部、第三反射部及控制部等。所述入射部320、腔体部350及第一反射部360分别与参照图1a说明的入射部120、腔体部150及第一反射部160类似而省略具体说明。
参照图3，本发明的又一实施例的气体浓度测定装置300的光源部310包括多个光元件311，照射相互不同的入射角及相互不同的波长的光。对于使用于气体测定的光的波长宽的情况，各个波长的折射率不同，由此，如图3显示所示，光源部310为多个光元件311排列结合的形状，以使相互不同的波长的光以相互不同的角度照射至入射部320。例如，如图3显示所示，从多个光元件311照射的各个光通过入射部320而被分别不同地折射，沿着相同的光径而朝向第三反射部。
图4为显示本发明的再一实施例的气体浓度测定装置的附图。参照图4，本发明的再一实施例的气体浓度测定装置400包括：光源部410、入射部420、腔体部450及第一反射部460，图4中虽未图示，但参照图1a至图2c所示，具有受光部、第二反射部、第三反射部及控制部等。所述入射部420、腔体部450及第一反射部460分别与参照图1a说明的入射部120、腔体部150及第一反射部160类似，而省略具体说明。
本发明的再一实施例的气体浓度测定装置400还包括：入射调节部413，根据使用的光的波长，变更将光照射至入射部420的角度。例如，所述入射调节部413如图4显示所示，实现为光源部410能够移动的轨道形状。并且，根据实施例，所述入射调节部413变更为能够调节由光源部410照射至入射部420的光的入射角的各种形式。
控制部根据照射至气体浓度测定装置400的内部的光的波长，各不相同地调节照射至气体浓度测定装置400的内部的光的入射角。例如，控制部根据要测定的气体的性质而选择适合测定的光的波长带宽，根据相应的波长带宽的折射率而确定入射角，以使在入射部420的折射角为90度。控制部根据确定的入射角而控制入射调节部413，旋转或移动光源部410而调节光的入射角。
图5a及图5b为显示本发明的又再一实施例的气体浓度测定装置的附图。参照图5a，本发明的又再一实施例的气体浓度测定装置500包括：光源部510、入射部520、腔体部550及第一反射部560，图5a中虽未图示，但参照图1a至图2c说明所示，具有受光部、第二反射部、第三反射部及控制部等。所述光源部510、腔体部550及第一反射部560分别与参照图1a说明的光源部110、腔体部150及第一反射部160类似，而予以省略具体说明。
本发明的又再一实施例的气体浓度测定装置500的入射部520还包括：光分散补正部522，将由光源部510照射的光的波长的分散降到最小化。即，入射部520还包括：光分散补正部522，如黑白菱格纹所示，将光的分散降到最小化，设计使得相互不同的波长的光以相同的折射角朝向焦点F放射。即，如图5a显示所示，在由光源部510照射的光中并存各种波长，或者由光源部510照射的光以不同的波长变更的情况下，从光源部510照射的光通过光分散补正部522及入射部520并根据波长而被分别不同地折射而沿着相同的路径而朝向第三反射部。光分散补正部522如图5a显示所示，临界配置于入射部520，与光入射的光分散补正部522的下端面未与上端面平行且以倾斜的方向形成。
并且，对于所述入射部520，入射部520的高度与上述说明的实施例相比更长，以使由第三反射部反射的光持续通过入射部520。根据实施例，在将入射部520的上端面向第三反射部方向延伸时，到达第三反射部的焦点F，入射部520的右侧面为以第一反射部560的焦点F为中心的圆弧(Arc)。
另外，本发明的又再一实施例的气体浓度测定装置500的所述入射部520及光分散补正部522的形状也能够如图5b所示进行变更。即，入射部520的上端面与下端面也未相互平行，并以倾斜的方向形成，光分散补正部522的截面形状为上端面与下端面相互成锐角的形状，形成为类似梯形的形状。图5a所示的气体浓度测定装置500将通过入射部520的下端面而折射的光朝向第三反射部进行，而如图5b所示的气体浓度测定装置500的在入射部520的下端面及上端面折射的光朝向第三反射部。
图6a至图6c为显示本发明的又再一实施例的气体浓度测定装置的附图。
参照图6a，本发明的又再一实施例的气体浓度测定装置600包括：光源部610、入射部620、受光部630、腔体部650、气体流入口651、气体排出口652、光输出口653、第一反射部660及第三反射部680。所述光源部610、入射部620、受光部630及第三反射部680分别与参照图1a说明的光源部110、入射部120、受光部130、气体流入口151、气体排出口152、光输出口153及第三反射部180类似，而省略具体说明。
图6a所示的气体浓度测定装置600与上述实施例不同，腔体部650的截面形状为圆形。因此，附着而形成于腔体部650的内侧的第一反射部660形成为一个圆镜的一部分。
即，图6a所示的气体浓度测定装置600为在上述实施例中的焦点F一致的第一反射部与第二反射部形成为一个圆镜的实施例。
参照图6a，通过入射部620照射至腔体部650内部的光借助位于焦点F的第三反射部680反射而朝向第一反射部660。之后，第三反射部680通过控制部而旋转一定角度。通过第一反射部660反射的光再次借助位于焦点F的第三反射部680反射而垂直入射至第一反射部660。
反复进行借助第一反射镜660及第三反射镜680的光的反射期间，因第三反射镜180发生旋转，经过图6b，如图6c所示，通过第一反射部660反射的光朝向第三反射部680及焦点F。控制部使第三反射部680发生旋转，而调节由第一反射部660朝向焦点F的光的反射角，从而，调节以使通过位于焦点F的第三反射部680而反射的光朝向光输出口653。由此，受光部630由所述光源部610照射而测定通过所述腔体部650的光所入射的光量。
图6a至图6c中显示，为了方便说明，在入射至腔体部650内部的光被两次反射至第一反射部660之后，通过光输出口653输出至受光部630，入射至腔体部650内部的光被反射至第一反射部660的次数根据通过控制部调节的第三反射部680的旋转速度及旋转角度等进行各种变更。
图7为显示本发明的又再一实施例的气体浓度测定装置的立体图。参照图7，本发明的又再一实施例的气体浓度测定装置700包括：光源部710、入射部720、受光部730、第一反射部760、第二反射部770、第三反射部780及基底部790。
图7所示的气体浓度测定装置700与图1所示的气体浓度测定装置100对比为一种省略腔体部150的形式，为在基底部790上端结合光源部710、入射部720、受光部730、第一反射部760、第二反射部770及第三反射部780的形式。由此，所述气体浓度测定装置700无需另外的气体流入口及气体排出口，能够测定存在于开放的空间的空气状态或空气中的气体浓度等。
如图7显示所示，基底部790形成为规定大小的平板形状，但并非限定于此。入射部720、第一反射部760、第二反射部770及第三反射部780形成为一定高度，控制部(未图示)控制入射部720、受光部730、第三反射部780的驱动部等。
由光源部710入射的光通过入射部720进行至第三反射部780，由第三反射部780反射的光通过第二反射部770与第一反射部760反射，并随着第三反射部780的旋转，光被输出至受光部730的内容，与参照图1a等说明的内容相似，因而，在此省略具体说明。
另外，本发明的一实施例的控制部以控制驱动部、入射调节部、气体流入口、气体排出口等的一个处理器或程序的形式存在，但并非限定于此。控制部能够以驱动部、入射调节部413、气体流入口151、气体排出口152各自的处理器或程序的形式存在。
另外，本发明的气体浓度测定装置能够不同地组合上述所示的各种实施例中已存的光源部、入射部、受光部、腔体部、第一反射部、第二反射部及第三反射部等。并且，上述附图显示的光径全部为例示，在实际实现时，能够进行各种变更。
综上，在通过本发明的各个实施例而对本发明的特征进行了具体说明，但本发明提出的权利范围并非通过所述实施例限定，在本发明的技术领域中的普通技术人员在通过权利要求范围设定的本发明内进行各种变形或改良，本发明的权利要求范围不受该各种变形或改良的影响。
Claims (11)
1.一种气体浓度测定装置，其特征在于，
包括：
光源部，将光照射至所述气体浓度测定装置的内部；
入射部，折射由所述光源部照射的光；
第一反射部及第二反射部，反射所入射的光；
第三反射部，能够进行旋转；及
受光部，测定入射的光的光量，
通过所述入射部而照射至内部的光通过位于焦点(F)的第三反射部进行反射而朝向所述第二反射部，通过所述第二反射部反射的光再次朝向位于焦点(F)的第三反射部，光在第三反射部反射朝向第一反射部，反复进行通过第一反射部、第二反射部及第三反射部的光的反射；
随着所述第三反射部旋转而光径发生变更而入射至所述受光部。
2.根据权利要求1所述的气体浓度测定装置，其特征在于，
由所述第一反射部反射的光与由所述第二反射部反射的光通过相同的支点。
3.根据权利要求1所述的气体浓度测定装置，其特征在于，
所述第一反射部、第二反射部及第三反射部分别为椭圆镜、圆镜、抛物镜及平面镜中任一个。
4.根据权利要求1所述的气体浓度测定装置，其特征在于，所述第一反射部的焦点及所述第二反射部的焦点位于所述第三反射部的反射面上。
5.根据权利要求3所述的气体浓度测定装置，其特征在于，
所述第一反射部为平面镜，
所述气体浓度测定装置还包括：聚光用透光镜，配置在所述第一反射部与所述第二反射部之间。
6.根据权利要求5所述的气体浓度测定装置，其特征在于，
所述聚光用透光镜的焦点位于所述第三反射部的反射面上。
7.根据权利要求1所述的气体浓度测定装置，其特征在于，
所述气体浓度测定装置还包括：
控制部，根据照射至所述气体浓度测定装置的内部的光的波长，相互不同地调节照射至所述气体浓度测定装置的内部的光的入射角。
8.根据权利要求1所述的气体浓度测定装置，其特征在于，
所述光源部包括：
多个光元件，照射相互不同的入射角及相互不同的波长的光。
9.根据权利要求1所述的气体浓度测定装置，其特征在于，
所述入射部还包括：
光分散补正部，将按由所述光源部照射的光的波长的分散降到最小化；
入射光在所述入射部的折射角为90度。
10.根据权利要求1所述的气体浓度测定装置，其特征在于，
所述第一反射部与所述第二反射部形成为一个圆镜，所述第一反射部与所述第二反射部的焦点相互一致。
11.根据权利要求1所述的气体浓度测定装置，其特征在于，
所述气体浓度测定装置还包括：
控制部，自光照射至所述气体浓度测定装置的内部的时间点至照射至所述气体浓度测定装置的内部的光输出至受光部的时间点为止，在一定的驱动范围内使所述第三反射部进行旋转。
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