CN109632684A - 一种用于在线监测仪长光程气体吸收池的调节装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于气体监测设备技术领域，提供了一种用于在线监测仪长光程气体吸收池的调节装置,包括光程吸收池主体、光源机构、大凹面镜片安装组件、小凹面镜片安装组件及前置放大机构，所述大凹面镜片安装组件设于所述光程吸收池主体的一端，所述小凹面镜片安装组件设于所述光程吸收池主体的另一端，所述光源机构及前置放大机构分别设于所述光程吸收池主体上，所述光源机构及前置放大机构分别与所述大凹面镜片安装组件接触。光程长短灵活可调，无需改变其它构件即可实现；小凹镜面多维调整构件简便，操作简单，对调试人员无特殊技能要求。
Description
技术领域
本发明属于气体监测设备技术改进领域，尤其涉及一种用于在线监测仪长光程气体吸收池的调节装置。
背景技术
长光程气体吸收池是一种广泛应用在基于红外吸收光谱技术的在线监测仪上的装置，主要用于增加红外吸收光程，达到提高监测仪检测精度的目的，从而实现ppm量级乃至ppb量级的低浓度物质的气体物质浓度检测。怀特池是目前最常用的长光程吸收池，怀特池利用三块凹面反射镜组成共轭焦点反射系统，在有限池体空间内，通过适当调整反射镜偏转角度，光线进行多次折返，实现光程的调节。
以往的怀特池调节安装需要要用三维调整架来调整反射镜片偏转角度，工装及夹具加工精度要求高，构造复杂且成本高，安装调试需要专业人员来操作，应用不方便。
种用于真空怀特池的光程调节机构，申请号/专利号：CN103792189A，申请人：中科院南京天文仪器有限公司；本发明公开了一种用于真空怀特池的光程调节机构，包括真空罐体、凹球面镜A1、凹球面镜A2、凹球面镜B和怀特池内机架，其特征在于：在所述真空罐体上靠近凹球面镜A1、凹球面镜A2的一侧安装两组法兰式实心轴磁流体密封件，并在其轴外端各安装一个调节旋钮（1），所述每组法兰式实心轴磁流体密封件上均设置有曲柄滑块机构，所述曲柄滑块机构中，与怀特池内机架构成移动副的构件为滑块，凹球面镜A1的旋转中心为O1，绕O1旋转的部件上设置以O2为中心的转动副，两转动副中心部分O1O2即为曲柄，连接曲柄和滑块铰链的部分为连杆。本发明结构简单、调节方便、调节范围及精度灵活。
一种可调光程的吸收气室，申请号/专利号：CN204613085U，申请人：中国电子科技集团公司第八研究所；本实用新型公开了一种可调光程的吸收气室，包括焦距相同的一块凹面场镜和两块凹面物镜、两块气室端板和物镜调整机构，场镜固定于一侧的气室端板，两块物镜通过物镜调整机构固定于另一侧的气室端板，位于两侧的场镜与物镜共焦布置。所述物镜调整机构由用于固定物镜的物镜底座、底座固定杆、第一拉簧、第二拉簧、第一调节螺杆和第二调节螺杆组成。吸收气室可通过调节螺杆对物镜进行两维方向转动，实现吸收光程可调节，具有结构简单、易于实现的特点。
光程可调，根据系统设计需要调整到适合的光程长度。通过调整两块小凹球面的偏转角度，使光线入射到吸收池共轭焦点反射系统内，多次折返，延长传播光程。
简化配套结构件构造，降低加工精度要求。无需精密的三维调整架，无需其他工装及夹具；只需要两颗球形钢珠及配套底座，即可实现凹球面镜的转偏角度调整。
降低对调试人员的要求，无需专业技术人员，无需复杂的设备。调试全程可视化，不需要其他辅助测量设备，只需对人员简单培训，即可上岗操作，完成调试。
光程不可调；或者可调的构造复杂，应用不便。配套的配置要求高，需精密的三维调整架，及其他工装和夹具；操作复杂，对人员要求高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于在线监测仪长光程气体吸收池的调节装置，旨在解决上述的技术问题。
本发明是这样实现的，一种用于在线监测仪长光程气体吸收池的调节装置，所述用于在线监测仪长光程气体吸收池的调节装置包括光程吸收池主体、光源机构、大凹面镜片安装组件、小凹面镜片安装组件及前置放大机构，所述大凹面镜片安装组件设于所述光程吸收池主体的一端，所述小凹面镜片安装组件设于所述光程吸收池主体的另一端，所述光源机构及前置放大机构分别设于所述光程吸收池主体上，所述光源机构及前置放大机构分别与所述大凹面镜片安装组件接触。
本发明的进一步技术方案是：所述光源机构设于所述光程吸收池主体的顶面上，所述前置放大机构设于所述光程吸收池主体的侧面上。
本发明的进一步技术方案是：所述光程吸收池主体的底面的两端分别设有一减震垫片。
本发明的进一步技术方案是：所述光程吸收池主体的侧面中段设有温度检测器接口，所述温度检测器接口与所述光源机构位于所述光程吸收池主体的同侧。
本发明的进一步技术方案是：所述光程吸收池主体的顶面上还设有检测空气出气口、检测空气进气口及入射端反射镜支架，所述检测空气进气口及入射端反射镜支架置于所述前置放大机构的一侧，所述检测空气出气口置于所述光程吸收池主体安装所述小凹面镜片安装组件的一端。
本发明的进一步技术方案是：所述小凹面镜片安装组件包括小镜端法兰、小凹面镜片、小镜片安装座、多个钢球、小镜片调整座及小镜片调整座封盖，多个所述钢球设于所述小镜片安装座内，所述小凹面镜片设于所述小镜片安装座上，所述小镜片安装座设于所述小镜片调整座内，所述小镜片调整座通过六角螺母所述小镜端法兰，所述小镜片调整座封盖通过螺栓盖设于所述小镜片调整座上。
本发明的进一步技术方案是：所述小凹面镜片安装组件还包括小镜端密封圈，所述小镜端密封圈设于所述小镜端法兰与所述小镜片调整座之间。
本发明的进一步技术方案是：所述大凹面镜片安装组件包括大境端法兰、大凹面反射镜及大镜片安装座，所述大凹面反射镜设于所述大镜片安装座内，所述大境端法兰通过六角螺栓连接所述大镜片安装座。
本发明的进一步技术方案是：所述大凹面镜片安装组件还包括大境端密封圈，所述大境端密封圈设于所述大境端法兰与所述大镜片安装座之间。
本发明的进一步技术方案是：所述钢球为两个，所述光源机构采用的是红外光源装置。
本发明的有益效果是：光程长短灵活可调，无需改变其它构件即可实现；小凹镜面多维调整构件简便，操作简单，对调试人员无特殊技能要求。
附图说明
图1是本发明实施例提供的用于在线监测仪长光程气体吸收池的调节装置结构示意图。
图2是本发明实施例提供的大凹面镜片安装组件、小凹面镜片安装组件及光程吸收池主体的分解结构示意图。
具体实施方式
附图标记：10-光程吸收池主体 20-大凹面镜片安装组件 30-小凹面镜片安装组件 40-光源机构 50-前置放大机构 101-入射端反射镜支架 102-检测空气进气口 103-温度检测器接口 104-检测空气出气口 105-减震垫片 201-大镜片安装座 202-大凹面反射镜 203-大境端法兰 204-大境端密封圈 301-小镜端法兰 302-小凹面镜片 303-小镜片安装座 304-小镜片调整座 305-小镜片调整座封盖 306-小镜端密封圈 307-钢球。
如图1、2所示，本发明提供的用于在线监测仪长光程气体吸收池的调节装置，所述用于在线监测仪长光程气体吸收池的调节装置包括光程吸收池主体10、光源机构40、大凹面镜片安装组件20、小凹面镜片安装组件30及前置放大机构50，所述大凹面镜片安装组件20设于所述光程吸收池主体10的一端，所述小凹面镜片安装组件30设于所述光程吸收池主体10的另一端，所述光源机构40及前置放大机构50分别设于所述光程吸收池主体10上，所述光源机构40及前置放大机构50分别与所述大凹面镜片安装组件20接触。
所述光源机构40设于所述光程吸收池主体10的顶面上，所述前置放大机构50设于所述光程吸收池主体10的侧面上。
所述光程吸收池主体10的底面的两端分别设有一减震垫片105。
所述光程吸收池主体10的侧面中段设有温度检测器接口103，所述温度检测器接口103与所述光源机构40位于所述光程吸收池主体10的同侧。
所述光程吸收池主体10的顶面上还设有检测空气出气口104、检测空气进气口102及入射端反射镜支架101，所述检测空气进气口102及入射端反射镜支架101置于所述前置放大机构50的一侧，所述检测空气出气104口置于所述光程吸收池主体10安装的所述小凹面镜片安装组件30的一端。
所述小凹面镜片安装组件30包括小镜端法兰301、小凹面镜片302、小镜片安装座303、多个钢球307、小镜片调整座304及小镜片调整座封盖305，多个所述钢球307设于所述小镜片安装座303内，所述小凹面镜片302设于所述小镜片安装座303上，所述小镜片安装座303设于所述小镜片调整座304内，所述小镜片调整座304通过六角螺母所述小镜端法兰301，所述小镜片调整座封盖305通过螺栓盖设于所述小镜片调整座304上。
所述小凹面镜片安装组件30还包括小镜端密封圈306，所述小镜端密封圈306设于所述小镜端法兰301与所述小镜片调整座304之间。
所述大凹面镜片安装组件20包括大境端法兰201、大凹面反射镜202及大镜片安装座203，所述大凹面反射镜202设于所述大镜片安装座203内，所述大境端法兰201通过六角螺栓连接所述大镜片安装座203。
所述大凹面镜片安装组件20还包括大境端密封圈204，所述大境端密封圈204设于所述大境端法兰201与所述大镜片安装座203之间。
所述钢球307为两个。
所述光源机构40采用的是红外光源装置。
本发明通过两颗球形钢球，配合镜片基座及安装底座，对两块小凹球面镜的偏转角度进行多维度调整，调试过程全程可视化，便于观察调试效果并快速调整到位，调好后锁死活动螺丝并用胶水固定防止松动即可。
本发明主要利用简化的组件及工序，完成长光程吸收池的光程调节，池体安装，其总装图如图1所示。该吸收池能在有限空间能，延长红外吸收光线的光程，应用到红外吸收光谱监测仪上，显著提高监测仪器精度。其调试安装如图2所示：
（1）取适量胶均匀地轻抹在大凹面反射镜底部，然后粘在大镜片安装座上，套上硅胶圈插上销钉安装至法兰光路主体上并用内六角扳手锁紧内六角螺丝与六角螺母将其固定紧。
（2）取适量胶均匀地轻抹在凹面反射镜底部，然后粘在小镜片安装座上，将固结好后的小凹面反射镜与小镜片安装座的组合件与钢球装配到小镜片调整座上用铜细牙螺帽将其拧紧。正确完成以上安装步骤后的组件套上硅胶圈插上销钉安装至法兰光路主体上并用内六角扳手锁紧内六角螺丝与六角螺母将其固定紧。
（3）调节入射反射镜将红外光反射至小镜端的右边镜面中心位置，确认位置正确后将其螺丝固定，确保入射口反射镜不会偏离，（如若固定螺丝后发现小红点在右边镜面位置稍偏离中心，则可调节光点调节螺母有三颗，以达到理想居中位置。）通过调节法兰光路小镜端的光点调节螺母的松紧，以初步达到光线反射至大镜端镜片上的光点为上排为n个小红点（不包括入射反射镜和出射反射镜上的小红点），下排为n+1个小红点（光程可根据红点个数折算）。将圆点定规放在红外光源出射口处观察圆点是否位于圆点定规的圆心处，如果圆点位于圆点定规的圆心处时，则调试完成，反之需要继续进行微调。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于在线监测仪长光程气体吸收池的调节装置，其特征在于，所述用于在线监测仪长光程气体吸收池的调节装置包括光程吸收池主体、光源机构、大凹面镜片安装组件、小凹面镜片安装组件及前置放大机构，所述大凹面镜片安装组件设于所述光程吸收池主体的一端，所述小凹面镜片安装组件设于所述光程吸收池主体的另一端，所述光源机构及前置放大机构分别设于所述光程吸收池主体上，所述光源机构及前置放大机构分别与所述大凹面镜片安装组件接触。
2.根据权利要求1所述的用于在线监测仪长光程气体吸收池的调节装置，其特征在于，所述光源机构设于所述光程吸收池主体的顶面上，所述前置放大机构设于所述光程吸收池主体的侧面上。
3.根据权利要求2所述的用于在线监测仪长光程气体吸收池的调节装置，其特征在于，所述光程吸收池主体的底面的两端分别设有一减震垫片。
4.根据权利要求3所述的用于在线监测仪长光程气体吸收池的调节装置，其特征在于，所述光程吸收池主体的侧面中段设有温度检测器接口，所述温度检测器接口与所述光源机构位于所述光程吸收池主体的同侧。
5.根据权利要求4所述的用于在线监测仪长光程气体吸收池的调节装置，其特征在于，所述光程吸收池主体的顶面上还设有检测空气出气口、检测空气进气口及入射端反射镜支架，所述检测空气进气口及入射端反射镜支架置于所述前置放大机构的一侧，所述检测空气出气口置于所述光程吸收池主体安装所述小凹面镜片安装组件的一端。
6.根据权利要求5所述的用于在线监测仪长光程气体吸收池的调节装置，其特征在于，所述小凹面镜片安装组件包括小镜端法兰、小凹面镜片、小镜片安装座、多个钢球、小镜片调整座及小镜片调整座封盖，多个所述钢球设于所述小镜片安装座内，所述小凹面镜片设于所述小镜片安装座上，所述小镜片安装座设于所述小镜片调整座内，所述小镜片调整座通过六角螺母所述小镜端法兰，所述小镜片调整座封盖通过螺栓盖设于所述小镜片调整座上。
7.根据权利要求6所述的用于在线监测仪长光程气体吸收池的调节装置，其特征在于，所述小凹面镜片安装组件还包括小镜端密封圈，所述小镜端密封圈设于所述小镜端法兰与所述小镜片调整座之间。
8.根据权利要求7所述的用于在线监测仪长光程气体吸收池的调节装置，其特征在于，所述大凹面镜片安装组件包括大境端法兰、大凹面反射镜及大镜片安装座，所述大凹面反射镜设于所述大镜片安装座内，所述大境端法兰通过六角螺栓连接所述大镜片安装座。
9.根据权利要求8所述的用于在线监测仪长光程气体吸收池的调节装置，其特征在于，所述大凹面镜片安装组件还包括大境端密封圈，所述大境端密封圈设于所述大境端法兰与所述大镜片安装座之间。
10.根据权利要求9所述的用于在线监测仪长光程气体吸收池的调节装置，其特征在于，所述钢球为两个，所述光源机构采用的是红外光源装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190416 |