CN202869954U - 一种高温气体光谱测量防干扰装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及高温光谱式气体传感监测技术领域，具体涉及一种高温气体光谱测量防干扰装置。包括楔形窗口、刚玉管、三区高温炉、法兰、气体冷却装置、氮气保护区。三区高温炉内部放置一刚玉管，刚玉管两端装有法兰，待测气体在所述机械泵的驱动下经过排气口和气体冷却装置后排出，所述法兰中心均留有氮气保护区，所述两端法兰中心均装有楔形窗口。本实用新型的优点是：待测气体的有效光程控制在所需温度区域且不受其他气体干扰，冷却装置对测量完成后的气体进行冷却处理，保护了机械泵不受到高温损伤。
Description
技术领域
本实用新型涉及高温光谱式气体传感监测技术领域，具体涉及一种高温气体光谱测量防干扰装置。
背景技术
目前世界性的可利用能源紧缺，使得优化燃烧效率成为当前关注的热点。燃烧排放有害气体的浓度是衡量燃烧效率的重要参数之一，这对燃烧过程中的高温气体检测能力提出更高的要求。光谱技术是气体检测中强有力的工具，以其灵敏度高、实时在线、结构简单、非侵入等特点，使该技术在高温气体监测中具有重大的潜在应用价值。
科学研究中常利用HITEMP高温光谱数据库模拟出高温气体的光谱信息，为该技术的实际应用提供理论基础。然而高温下模拟的光谱信息与实际的光谱信息存在偏差，因而需要通过实验对高温气体进行光谱信息标定。同种气体在不同温度下其光谱信息不尽相同，并且不同气体的光谱存在重叠，特别是在高温情况下，其光谱更为复杂，这将会对被测气体的光谱测量产生一定的干扰。因此，在实验标定过程中被测气体的有效光程、温度稳定的精确度直接影响光谱信息标定的准确性。
总结目前实验室所使用的高温气体光谱测量装置主要存在以下问题：
1、高温气体光谱测量的有效光程所处温度不均匀，测量误差较大。目前高温气体光谱测量装置只是在激光发射端和接收端放置一高温炉，简单的建立一个高温气体待测区域，气体从一端进入后直接从另一端排出，其有效光程即为整个高温炉的长度；由于高温炉两端的温度比于中间位置低，整个炉内温度不均匀，使得待监测温度下的高温气体光谱信息不能被准确测量。
2、测量完成后的高温气体未进行冷却处理。被测气体经过高温炉后直接流向机械泵，未进行冷却环节，不利于仪器设备的保护。
实用新型内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种可将被测气体的有效光程控制在温度均匀的区域内，并在测量完成后对该气体进行冷却处理的高温气体光谱测量防干扰装置。
为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种高温气体光谱测量防干扰装置，包括压力表头，楔形窗口，气体流量计，待测气体进气口，刚玉管，三区高温炉，法兰，排气口，干燥剂，止回阀，气体冷却装置，机械泵，氮气保护区，三通，氮气流量计，氮气入口；所述三区高温炉内部放置一刚玉管，刚玉管两端装有法兰，所述法兰分别留有待测气体进气口和排气口，所述排气口与气体冷却装置和机械泵相连接；待测气体进气口前端装有气体流量计对充入的待测气体进行流量控制；进气端法兰装有压力表头，对所述三区高温炉内压强进行显示。
进一步的，待测气体在所述机械泵的驱动下经过排气口和气体冷却装置后排出。所述气体冷却装置对待测气体进行冷却，保护机械泵不会受到高温损伤；所述排气口与所述气体冷却装置之间装有干燥剂和止回阀，防止水汽和冷却后的气体进入三区高温炉内；
进一步的，所述法兰中心均留有氮气保护区，两端氮气保护区的氮气通道通过三通与氮气流量计和氮气入口相连接。氮气由氮气入口进入并在氮气流量计的控制下经过三通分别充入所述三区高温炉两端的氮气保护区；
进一步的，所述两端法兰中心均装有楔形窗口，可有效防止干涉条纹的产生。激光由所述楔形窗口入射，由于待测区域两端有氮气保护区进行保护，从而将被测气体的有效光程控制在了三区高温炉内温度比较稳定的中间位置。
与现有技术相比，本实用新型的优点是：由于三区高温炉的两端均有氮气保护区，使得被测气体的有效光程控制在所需的温度下，提高了温度稳定的精确度；排气口后接的气体冷却装置，保护了机械泵不受到高温损伤。
附图说明
图1是本实用新型一种高温气体光谱测量防干扰装置的结构示意图。
具体实施方式
参阅图1为本实用新型一种高温气体光谱测量防干扰装置的实施例，一种高温气体光谱测量防干扰装置，包括压力表头1，楔形窗口2，气体流量计3，待测气体进气口4，刚玉管5，三区高温炉6，法兰7，排气口8，干燥剂9，止回阀10，气体冷却装置11，机械泵12，氮气保护区13，三通14，氮气流量计15，氮气入口16。
三区高温炉6内部放置一刚玉管5，作为光谱测量过程中的测量区域，刚玉管5两端安装有分别带待测气体进气口4、排气口8和氮气保护区13的法兰7，待测气体在机械泵12的驱动下由待测气体进气口4进入，通过气体流量计3的流量控制，进入刚玉管5内，排气口8后端接有管路，管路中有干燥剂9和止 回阀10对排除气体进行干燥处理并防止排出气体回流至刚玉管中，被测气体再经过气体冷却装置11对其进行冷却处理后排出，在此过程中压力表头1对刚玉管5内的压强进行显示；氮气由氮气入口16进入，在氮气流量计15的流量控制下，经过三通14的分流分别充入到刚玉管5两端的氮气保护区13内；激光从法兰7中心安装的楔形窗口2入射，有效防止光谱测量过程中干涉条纹的产生，并且将被测气体的有效光程控制在了三区高温炉内温度比较稳定的中间位置。
以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的技术特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。
Claims (1)
1.一种高温气体光谱测量防干扰装置，包括压力表头，楔形窗口，气体流量计，待测气体进气口，刚玉管，三区高温炉，法兰，排气口，干燥剂，止回阀，气体冷却装置，机械泵，氮气保护区，三通，氮气流量计，氮气入口；所述三区高温炉内部放置一刚玉管，刚玉管两端装有法兰，所述法兰分别留有待测气体进气口和排气口，所述排气口与气体冷却装置和机械泵相连接；待测气体进气口前端装有气体流量计对充入的待测气体进行流量控制；进气端法兰装有压力表头，对所述三区高温炉内压强进行显示。
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