CN116660187A - 一种气体检测仪及调试装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光学检测技术领域，具体涉及一种气体检测仪及调试装置。包括：腔体组件、镜片组件和安装组件，镜片组件包括设置在腔体组件相对两侧的第一镜片和第二镜片，腔体组件内设置有腔室，安装组件包括安装座、电子组件和封盖组件，电子组件安装在安装座上，安装座设于第一镜片和\或第二镜片一侧，并且与腔体组件连接，封盖组件与安装座连接，用于对电子组件进行封盖。通过安装座将工作时所需的电子组件安装在安装座上，且通过封盖组件进行封盖，实现对电子组件的集成布置和防护，此外所述安装座设于所述第一镜片的一侧，并且与腔体组件连接，即将集成布置有电子组件的安装座与腔体组件连接为一个整体，因此本发明的气体检测仪具有集成化程度高的优点。

Description

一种气体检测仪及调试装置
技术领域
本发明涉及光学检测技术领域，具体涉及一种气体检测仪及调试装置。
背景技术
激光在与其波长对应的特殊气体中传播时会被吸收，根据吸收前后激光光强的变化，可以检测特殊气体的浓度。激光检测气体的最低浓度值和激光的强度、探测器的灵敏度以及激光在气体中的传播时间有关。
实际应用中，激光光强和探测器灵敏度受制于硬件条件无法改变，需要延长激光在气体中的传播时间来增加系统的灵敏度：传播时间越长，激光被气体吸收得越多，光强衰减越大，可检测的气体浓度最小值越低。
常见的长光程气体吸收池可以分为White池、Herriott池以及CMR池，现有技术中，专利文献CN217466651U公开了一种Herriott气体吸收池，其包括第一反射镜片和第二反射镜片，在工作时，激光在第一反射镜片和第二反射镜片之间来回反射形成光路，该气体吸收池还包括第一光源和第二光源，第一光源靠近第一激光进光孔设置，第二光源靠近第二激光进光孔设置，此外，该气体吸收池还包括第一探测器和第二探测器，第一探测器靠近第一激光出光孔设置，第二探测器靠近第二激光出光孔设置。
在上述专利文献中，未说明第一光源、第一探测器与第一反射镜片之间的连接关系和集成方式，以及未说明第二光源与第二反射镜片之间的连接关系和集成方式，故上述文献中的气体吸收池集成化程度差。
发明内容
因此，本发明提供一种气体检测仪及调试装置，以解决现有技术中的Herriott气体吸收池集成化程度差的问题。
本发明技术方案为：
一种气体检测仪，包括：腔体组件、镜片组件和安装组件，所述镜片组件包括设置在所述腔体组件相对两侧的第一镜片和第二镜片，所述腔体组件内设置有腔室，所述安装组件包括安装座、电子组件和封盖组件，所述电子组件安装在所述安装座上，所述安装座设于所述第一镜片和\或所述第二镜片一侧，并且与所述腔体组件连接，所述封盖组件与所述安装座连接，用于对所述电子组件进行封盖。
优选地，所述安装座设置在所述第一镜片一侧，且与所述腔体组件连接；所述电子组件包括：TOSA激光器、光电探测器和电控模块，所述TOSA激光器用于发出激光，所述光电探测器用于探测经过多次反射后的激光，所述TOSA激光器和所述光电探测器均与电控模块连接，并在所述电控模块的控制下工作。
优选地，所述安装座上设有第一安装槽、第二安装槽、第一通孔和第二通孔，所述第一通孔与所述第一安装槽对应设置，所述第二通孔与所述第二安装槽对应设置，所述TOSA激光器设置在所述第一安装槽内，并且所述第一安装槽与所述TOSA激光器相适配，所述光电探测器设置在所述第二安装槽内，并且所述第二安装槽与所述光电探测器相适配。
优选地，所述安装座上设有第三安装槽，所述电控模块安装在所述第三安装槽内，并且所述第三安装槽与所述电控模块相适配；所述电控模块上设置有传感元件，所述安装座上设置有感应孔，所述感应孔与所述腔室连通，所述传感元件与所述感应孔的尺寸相适配并且设于所述感应孔内。
优选地，所述安装座上还设有避让槽，所述第一安装槽的槽口与所述避让槽连通，调试装置通过所述避让槽对设于所述第一安装槽中的所述TOSA激光器进行调试。
优选地，所述封盖组件包括端盖和侧向盖板，所述侧向盖板设置在所述安装座的一侧，通过所述端盖和所述侧向盖板对接以封盖所述第一安装槽、所述第二安装槽、所述第三安装槽和所述避让槽。
优选地，所述TOSA激光器包括可拆卸连接的激光器座和激光器盖板，所述激光器盖板与所述第一安装槽的槽口平齐；所述第一安装槽包括第一槽面、第二槽面和第三槽面，所述第一槽面与所述第一通孔连通，所述第二槽面与所述第三槽面相对设置，所述第一槽面与所述避让槽的槽底共面，所述第二槽面和所述第三槽面上均设有加工槽。
优选地，所述安装座与所述腔体组件连接一侧设置有第一限位槽，所述第一镜片与所述第一限位槽连接；该检测仪还包括底座，所述底座设于所述腔体组件的一端，且与所述安装座相对设置，所述底座与所述腔体组件连接的一侧设有第二限位槽，所述第二镜片设置在所述第二限位槽上。
优选地，所述腔体组件包括腔体本体和透明盖板，所述腔体本体的一端与所述安装座连接，另一端与所述底座连接，所述透明盖板设置在所述腔体本体的一侧。
一种调试装置，用于对气体检测仪中的TOSA激光器进行调试，包括：吸头组件和调节机构，所述吸头组件包括吸头和真空泵，所述吸头的一端与所述真空泵连接，另一端用于通过所述避让槽对设于所述第一安装槽中的所述TOSA激光器进行调试；所述调节机构与所述吸头连接并驱动所述吸头进行动作。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明的气体检测仪，包括：腔体组件、镜片组件和安装组件，所述镜片组件包括设置在所述腔体组件相对两侧的第一镜片和第二镜片，所述腔体组件内设置有腔室，所述安装组件包括安装座、电子组件和封盖组件。在使用本发明的气体检测仪时，设置在安装座上的电子组件将激光射入腔体组件的腔室内，入射后的激光在第一镜片和第二镜片之间来回反射，在来回反射过程中腔室内的检测气体吸收光线，激光在经过设定次数的反射后又被电子组件捕获并进行分析。本发明的气体检测仪通过安装座将工作时所需的电子组件安装在安装座上，并且通过封盖组件进行封盖，实现对电子组件的集成布置和防护，此外，所述安装座设于所述第一镜片的一侧，并且与腔体组件连接，即将集成布置有电子组件的安装座与腔体组件连接为一个整体，因此本发明的气体检测仪具有集成化程度高的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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为本发明的气体检测仪的立体图的示意图；
图2为图1所示结构的分解图的示意图；
图3为图1所示结构的主视图的示意图；
图4为图3所示结构在A-A的剖视图；
图5为图2所示的安装座在第一视角的示意图；
图6为图2所示的安装座在第二视角的示意图；
图7为图2所示的安装座在第三视角的示意图；
图8为本发明涉及的第一镜片的示意图；
图9为图1所示结构在去掉封盖组件后的结构示意图；
图10为本发明涉及的调试装置的示意图；
图11为图10所示B部放大图的示意图。
附图标记说明：
1-第一镜片；2-第二镜片；3-TOSA激光器；4-光电探测器；5-电控模块；6-第一安装槽；7-第二安装槽；8-第三安装槽；9-入光孔；10-出光孔；11-感应孔；12-第一通孔；13-第二通孔；14-第一槽面；15-避让槽；16-加工槽；17-端盖；18-侧向盖板；19-第一限位槽；20-底座；21-第二限位槽；22-腔体本体；23-透明盖板；24-密封胶垫；25-安装座；26-通气接口；27-腔室；28-第二槽面；29-第三槽面；30-激光器座；31-激光器盖板；32-光学透镜；33-吸头；34-调节机构。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
实施例一
本实施例的气体检测仪，如图1-图11所示，包括：腔体组件、镜片组件和安装组件，镜片组件包括设置在腔体组件相对两侧的第一镜片1和第二镜片2，腔体组件内设置有腔室27，安装组件包括安装座25、电子组件和封盖组件，电子组件安装在安装座25上，安装座25设于第一镜片1的一侧，并且与腔体组件连接，封盖组件与安装座25连接，用于对电子组件进行封盖。需要说明的是，本实施例中，第一镜片1和第二镜片2的具体结构不是本发明的发明点所在，本领域技术人员可根据需要选用，在此不再赘述。
在使用本实施例的气体检测仪时，设置在安装座25上的电子组件将激光射入腔体组件的腔室27内，入射后的激光在第一镜片1和第二镜片2之间来回反射，在来回反射过程中腔室27内的检测气体吸收光线，激光在经过设定次数的反射后又被电子组件捕获并进行分析。
本实施例的气体检测仪将工作时所需的电子组件安装在安装座25上，并且通过封盖组件进行封盖，实现对电子组件的集成布置和防护。此外，安装座25设于第一镜片1的一侧，并且与腔体组件连接，即将集成布置有电子组件的安装座25与腔体组件连接为一个整体，因此本实施例的气体检测仪具有集成化程度高的优点。
作为可变换的实施方式之一，安装座25设于第二镜片2的一侧，并且与腔体组件连接；作为可变换的实施方式之二，设置两个安装座25，其中一个安装座25设置在第一镜片1的一侧，其中另一安装座25设置在第二镜片2的一侧。
本实施例中，电子组件包括：TOSA激光器3、光电探测器4和电控模块5，TOSA激光器3用于发出激光，光电探测器4用于探测经过多次反射后的激光，TOSA激光器3和光电探测器4均与电控模块5连接，并在电控模块5的控制下工作。
进一步地，安装座25上设有第一安装槽6和第二安装槽7，TOSA激光器3设置在第一安装槽6内，并且第一安装槽6与TOSA激光器3相适配，以对TOSA激光器3进行容纳和限位，光电探测器4设置在第二安装槽7内，并且第二安装槽7与光电探测器4相适配，以对光电探测器4进行容纳和限位。
进一步地，安装座25上设有第三安装槽8，电控模块5安装在第三安装槽8内，并且第三安装槽8与电控模块5相适配，第三安装槽8起到对电控模块5容纳和限位的作用。
本实施例中，通过在安装座25上设置安装槽来实现安装各个电子组件，在实现集成布置各器件的同时，对各器件起到容纳和限位的作用，对于TOSA激光器3和光电探测器4来说，通过第一安装槽6和第二安装槽7即可实现限位，无需再使用其他的限位结构进行限位，装拆器件快捷高效，对于电控模块5而言，通过第三安装槽8可实现对电控模块5的初步预定位，然后再通过螺栓将电控模块5与安装座25连接。
具体地，在安装座25上还设置有第一通孔12，第一通孔12与第一安装槽6的位置相对应，在第一镜片1上设置有与第一通孔12相对应的入光孔9；安装座25上还设置有第二通孔13，第二通孔13与第二安装槽7的位置相对应，第一镜片1上设置有与第二通孔13相对应的出光孔10。
具体地，TOSA激光器3包括：可拆卸连接的激光器座30和激光器盖板31，激光器盖板31与第一安装槽6的槽口平齐；在TOSA激光器3内部还设有光学透镜32，可通过调节光学透镜32的位置来实现对入射激光的调整。在本实施例中，对TOSA激光器3所包含的其他部件未涉及，TOSA激光器3的发光原理是本领域人员所公知的，因此本领域技术人员可采用现有技术来实现TOSA激光器3，故在此不再赘述。
当TOSA激光器3安装在第一安装槽6内后，TOSA激光器3发出的激光依次通过第一通孔12和入光孔9，然后进入到腔体组件内，再投射至第二镜片2上，第二镜片2将投射而来的光线反射至第一镜片1上，在反射过程中激光被腔体内的检测气体吸收，经过多次反射以后，光线依次通过出光孔10和第二通孔13射出腔体组件，射出的光线被设置在第二安装槽7内的光电探测器4捕获，即获得需要分析的信号。
具体地，电控模块5上设置有传感元件，安装座25上设置有感应孔11，感应孔11与腔室27连通，传感元件与感应孔11的尺寸相适配并且设于感应孔11内。由于电控模块5本身与第三安装槽8的槽底紧密连接，因此，当设置在电控模块5上的传感元件与腔室27连通时，电控模块5与第三安装槽8之间形成了密封。此外，传感元件与感应孔11的尺寸相适配，在使用时用密封胶在传感元件和感应孔11之间通过密封胶进行密封即可，相对于常规技术中将传感元件与电控模块5独立设置的方式，本实施例中所采用的方式降低了传感元件和感应孔11之间的密封难度。
进一步地，安装座25上还设有避让槽15，第一安装槽6的槽口与避让槽15连通。需要补充说明的是，为了保证激光入射的精准性，需要对TOSA激光器3进行校准调节，使得由TOSA激光器3发出的激光能够经过第一通孔12和入光孔9后进入腔室27，并且经过多次反射后能精准地反射至出光孔10和第二通孔13，最终被光电探测器4捕获到。若没有对TOSA激光器3进行调试校准，则容易发生激光偏离，激光在腔室27内的光程发生变化，甚至导致光电探测器4不能捕获到最终反射的光线。具体地，在进行调试时，打开激光器盖板31，然后调节激光器座30内部的光学透镜32，从而实现对激光入射角度的调整。
具体地，第一安装槽6包括第一槽面14、第二槽面28和第三槽面29，第一槽面14与第一通孔12连通，第二槽面28与第三槽面29相对设置，第一槽面14与避让槽15的槽底共面，第二槽面28和第三槽面29上均设有加工槽16。
在进行加工时，可由避让槽15的槽底为基准加工出第一槽面14和加工槽16，再由加工槽16进行加工出第二槽面28和第三槽面29。本实施例中，通过这样的加工顺序以第一槽面14与避让槽15的槽底共面，保证第一槽面14的平面度，使得当TOSA激光器3设置在第一安装槽6中时，能够紧贴第一槽面14，提升激光入射的精准性。需要补充说明的是，在加工第一槽面14的同时设置加工槽16的目的在于加工第二槽面28和第三槽面29时，避免入刀或者退刀过程中导致影响第一槽面14的平整性。
其中，封盖组件包括端盖17和侧向盖板18，侧向盖板18设置在安装座25的一侧，通过端盖17和侧向盖板18对接以封盖第一安装槽6、第二安装槽7、第三安装槽8和避让槽15，避免设置在安装座25内的各个器件受到外界环境影响。本实施例中，当侧向盖板18与安装座25连接后，侧向盖板18与安装座25的表面平齐，使得本实施例的检测仪集成化程度更高。
进一步地，安装座25与腔体组件连接一侧设置有第一限位槽19，第一镜片1与第一限位槽19连接，具体地，本实施例中第一限位槽19为凹槽。
其中，该气体检测仪还包括底座20，底座20设于腔体组件的一端，且与安装座25相对设置，底座20与腔体组件连接的一侧设有第二限位槽21，第二镜片2设置在第二限位槽21上，具体地，本实施例中第二限位槽21为凹槽。
其中，本实施例中腔体组件包括腔体本体22，腔体本体22的一端与安装座25连接，另一端与底座20连接，腔体组件上还设有透明盖板23。通过透明盖板23可对腔体内部进行观察，此外在腔体本体22上还设置有通气接口26，通过通气接口26向腔体本体22内通入检测气体。本实施例中，对具体的检测气体不作限定，本领域技术人员可根据实际要求选用适当的TOSA激光器3和检测气体。
需要补充说明的是，本实施例的气体检测仪，需要保证腔体本体22与其他组件之间的密封性，具体地，安装座25与腔体本体22之间通过密封胶垫24连接，底座20与腔体本体22之间通过密封胶垫24连接，透明盖板23与腔体本体22之间通过密封胶垫24连接。避免在检测过程中检测气体发生泄漏。
实施例二
本实施例的调试装置，如图9-图11所示，用于对气体检测仪中的TOSA激光器3进行调试，包括：吸头33组件和调节机构34，吸头33组件包括吸头33和真空泵，吸头33的一端与真空泵连接，另一端用于通过避让槽15对设于第一安装槽6中的TOSA激光器3进行调试；调节机构34与吸头33连接并驱动吸头33进行动作。
本实施例中，对调节机构34的具体结构不作限定，本领域技术人员可采用现有技术来实现，只需满足能够移动吸头33的要求即可。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种气体检测仪，其特征在于，包括：腔体组件、镜片组件和安装组件，所述镜片组件包括设置在所述腔体组件相对两侧的第一镜片(1)和第二镜片(2)，所述腔体组件内设置有腔室(27)，所述安装组件包括安装座(25)、电子组件和封盖组件，所述电子组件安装在所述安装座(25)上，所述安装座(25)设于所述第一镜片(1)和\或所述第二镜片(2)一侧，并且与所述腔体组件连接，所述封盖组件与所述安装座(25)连接，用于对所述电子组件进行封盖。
2.根据权利要求1所述的气体检测仪，其特征在于，所述安装座(25)设置在所述第一镜片(1)一侧，且与所述腔体组件连接；所述电子组件包括：TOSA激光器(3)、光电探测器(4)和电控模块(5)，所述TOSA激光器(3)用于发出激光，所述光电探测器(4)用于探测经过多次反射后的激光，所述TOSA激光器(3)和所述光电探测器(4)均与电控模块(5)连接，并在所述电控模块(5)的控制下工作。
3.根据权利要求2所述的气体检测仪，其特征在于，所述安装座(25)上设有第一安装槽(6)、第二安装槽(7)、第一通孔(12)和第二通孔(13)，所述第一通孔(12)与所述第一安装槽(6)对应设置，所述第二通孔(13)与所述第二安装槽(7)对应设置，所述TOSA激光器(3)设置在所述第一安装槽(6)内，并且所述第一安装槽(6)与所述TOSA激光器(3)相适配，所述光电探测器(4)设置在所述第二安装槽(7)内，并且所述第二安装槽(7)与所述光电探测器(4)相适配。
4.根据权利要求3所述的气体检测仪，其特征在于，所述安装座(25)上设有第三安装槽(8)，所述电控模块(5)安装在所述第三安装槽(8)内，并且所述第三安装槽(8)与所述电控模块(5)相适配；
所述电控模块(5)上设置有传感元件，所述安装座(25)上设置有感应孔(11)，所述感应孔(11)与所述腔室(27)连通，所述传感元件与所述感应孔(11)的尺寸相适配并且设于所述感应孔(11)内。
5.根据权利要求4所述的气体检测仪，其特征在于，所述安装座(25)上还设有避让槽(15)，所述第一安装槽(6)的槽口与所述避让槽(15)连通，调试装置通过所述避让槽(15)对设于所述第一安装槽(6)中的所述TOSA激光器(3)进行调试。
6.根据权利要求5所述的气体检测仪，其特征在于，所述封盖组件包括端盖(17)和侧向盖板(18)，所述侧向盖板(18)设置在所述安装座(25)的一侧，通过所述端盖(17)和所述侧向盖板(18)对接以封盖所述第一安装槽(6)、所述第二安装槽(7)、所述第三安装槽(8)和所述避让槽(15)。
7.根据权利要求5所述的气体检测仪，其特征在于，所述TOSA激光器(3)包括可拆卸连接的激光器座(30)和激光器盖板(31)，所述激光器盖板(31)与所述第一安装槽(6)的槽口平齐；
所述第一安装槽(6)包括第一槽面(14)、第二槽面(28)和第三槽面(29)，所述第一槽面(14)与所述第一通孔(12)连通，所述第二槽面(28)与所述第三槽面(29)相对设置，所述第一槽面(14)与所述避让槽(15)的槽底共面，所述第二槽面(28)和所述第三槽面(29)上均设有加工槽(16)。
8.根据权利要求2-7中任一项所述的气体检测仪，其特征在于，所述安装座(25)与所述腔体组件连接一侧设置有第一限位槽(19)，所述第一镜片(1)与所述第一限位槽(19)连接；
该检测仪还包括底座(20)，所述底座(20)设于所述腔体组件的一端，且与所述安装座(25)相对设置，所述底座(20)与所述腔体组件连接的一侧设有第二限位槽(21)，所述第二镜片(2)设置在所述第二限位槽(21)上。
9.根据权利要求8所述的气体检测仪，其特征在于，所述腔体组件包括腔体本体(22)和透明盖板(23)，所述腔体本体(22)的一端与所述安装座(25)连接，另一端与所述底座(20)连接，所述透明盖板(23)设置在所述腔体本体(22)的一侧。
10.一种调试装置，用于对气体检测仪中的TOSA激光器(3)进行调试，其特征在于，包括：吸头(33)组件和调节机构(34)，所述吸头(33)组件包括吸头(33)和真空泵，所述吸头(33)的一端与所述真空泵连接，另一端用于通过避让槽(15)对设于第一安装槽(6)中的所述TOSA激光器(3)进行调试；所述调节机构(34)与所述吸头(33)连接并驱动所述吸头(33)进行动作。
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