CN201477039U - 一种气体浓度测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种气体浓度测量装置。现有的气体浓度测量装置中气室长度较长或加工要求精度高、造价昂贵、光程不易控制。本实用新型包括气室、激光器、探测器、废气处理器、信号处理器和流量计。圆柱形玻璃气室内侧壁镀有一层全反膜，气室的顶盖开有进气口，进气口与进气管的密封连接，进气管依次设置有进气阀门和流量计；气室的底盖开有出气口，出气口与出气管密封连接，出气管道依次设置有出气阀门和真空泵；探测器设置在顶盖上方并与顶盖的激光出射口对应设置，探测器的信号输出端与信号处理器的信号输入端信号连接。本实用新型装置加工简单、成本低，信噪比和检测灵敏度高。
Description
技术领域
本实用新型属于光学传感技术领域，涉及一种气体浓度测量装置。
背景技术
无论是大气污染(如NO、NO2、SO2等)还是人体健康诊断(O2，CO2，CO等)，还是采矿安全(CO、CH4等)都涉及到气体含量及存在与否的测量问题，特别是现代工业化带来的全球臭氧层破坏、温室效应、光化学烟雾等严重后果，对国家发展和人类健康具有深远的影响，环境领域的关键技术创新是《国家“十一五“科学技术发展规划》所提出的战略目标之一，基本控制环境污染，初步遏制生态恶化的趋势是“十一五”期间国家对科技界的一个殷切希望。另外，通过分析岩石圈、水圈和大气圈中的气体样品，发现异常气体，还可以达到矿产勘察以及地球化学勘察的目的。如人们在金属矿床上方发现O、CO2、SO2、HS、Rn和Hg蒸气等气体异常。另外，地震还会产生Hg蒸汽。
目前，气体传感的方法非常多，可大致分为物理和化学两大类。物理的方法可以通过电流、电导、超声、光折射率、光强度等物理量的变化来检测气体的成分及浓度；而化学的方法则是通过化学反应、电化学反映引起物理量的变化(如温度变化)来检测的。在众多的测量方法中，激光光谱法具有最高的灵敏度，是目前研究的热点。由于每一种气体都有其特定的吸收波长，通过用不同波长的激光就可以精确地确定气体的种类及浓度。不论何种气体的实验研究或在线检测，都需要给予被测气体一定的测量空间，称为气室。现有的气体浓度测量装置中气室长度较长或加工要求精度高、造价昂贵、光程不易控制。
发明内容
本实用新型针对现有技术的不足，提出了一种气体浓度测量装置。
本实用新型包括气室、激光器、探测器、废气处理器、信号处理器和流量计。
所述的气室为圆柱形全封闭结构的玻璃气室，气室的内侧壁镀有全反膜，气室的顶盖设置有进气口，进气口与进气管的一端密封连接，进气管的另一端与气瓶密封连接，进气管上设置有进气阀门和流量计；气室的底盖设置有出气口，出气口与出气管的一端密封连接，出气管的另一端与废气处理器密封连接，出气管上设置有出气阀门和真空泵。
所述的激光器设置在底盖下方，激光器安装在旋转台上，激光器发出的激光由气室底盖进入气室，旋转台的信号输入端与控制器的信号输出端信号连接；激光器与激光驱动器信号连接。
所述的探测器设置在顶盖上方，探测器的光敏面位于激光光路上，探测器的信号输出端与信号处理器的信号输入端信号连接。
所述的气室的顶盖和底盖为平面玻璃。
本实用新型加工及结构简单，成本低，本实用新型只用一个光源和一个探测器，改变光源发射光束角度，探测器端即可得到不同光程的光信号，对两个或数个不同光程的信号进行检测和处理，即可达到光谱测量中比色的效果，大大增加信噪比和检测灵敏度。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图
具体实施方式
如图1所示，一种气体浓度测量装置包括气室6、激光器8、探测器16、废气处理器11、信号处理器18和流量计3。
圆柱形全封闭结构的玻璃气室6内部中空，形成气室腔16，气室6的内侧壁镀有一层全反膜，气室的顶盖开有进气口4，进气口4与进气管1的一端密封连接，进气管1的另一端与气瓶5密封连接，进气管1靠近进气口4的一侧依次设置有进气阀门2和流量计3；气室的底盖开有出气口15，出气口15与出气管13的一端密封连接，出气管13的另一端与废气处理器11密封连接，出气管13靠近出气口15的一侧依次设置有出气阀门14和真空泵12；
激光器8与底盖所在的平面呈
角度设置，激光器8安装在旋转台7上，激光器8在旋转台上可做180度旋转，从而来改变的大小，旋转台7的信号输入端与控制器9的信号输出端信号连接；激光器8与激光驱动器10信号连接；
探测器17设置在顶盖上方并与顶盖的激光出射口对应设置，探测器17的信号输出端与信号处理器18的信号输入端信号连接；
所述的气室的顶盖和底盖为平面玻璃。
本实用新型的具体工作过程是：打开进气阀门，将待测的气体进入气室内，通过控制器控制旋转平台从而来调整角度
的大小，确定一个合适的角度后打开激光器，从激光器发出的光从底盖进入气室内，在气室内侧壁全反射直到出顶盖，顶盖上设置的探测器接受到光信号后启动信号处理器，信号处理器记录光强信息。再次调整角度
的大小，并重复上述过程得到另一个光强信息，通过光强信息的对比计算则可以得到待测气体的浓度。
Claims (1)
1.一种气体浓度测量装置，包括气室、激光器、探测器、废气处理器、信号处理器和流量计，其特征在于：所述的气室为圆柱形全封闭结构的玻璃气室，气室的内侧壁镀有全反膜，气室的顶盖设置有进气口，进气口与进气管的一端密封连接，进气管的另一端与气瓶密封连接，进气管上设置有进气阀门和流量计；气室的底盖设置有出气口，出气口与出气管的一端密封连接，出气管的另一端与废气处理器密封连接，出气管上设置有出气阀门和真空泵；
所述的激光器设置在底盖下方，激光器安装在旋转台上，激光器发出的激光由气室底盖进入气室，旋转台的信号输入端与控制器的信号输出端信号连接；激光器与激光驱动器信号连接；
所述的探测器设置在顶盖上方，探测器的光敏面位于激光光路上，探测器的信号输出端与信号处理器的信号输入端信号连接；
所述的气室的顶盖和底盖为平面玻璃。
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|---|---|---|---|---|
| CN104568832A (zh) * | 2015-01-07 | 2015-04-29 | 北京大方科技有限责任公司 | 气体分析系统 |
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2009
- 2009-08-03 CN CN2009201902271U patent/CN201477039U/zh not_active Expired - Fee Related
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