CN203455270U - 气体光学测量仪器用的鞘气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气体光学测量仪器用鞘气装置，特别涉及对气体成分或气体悬浮颗粒物分析的测量仪器的鞘气装置，包括有光学单元，所述光学单元安设在一腔体内，其端面处的腔体一侧设有一鞘气喷口，鞘气可沿光学单元端面流过，对光学单元形成保护。本实用新型不仅能保护光学端面不被样本气体腐蚀污染，避免鞘气本身对测量结果的影响，而且结构简单，极大的降低了复杂程度及成本。

Description

气体光学测量仪器用的鞘气装置

技术领域

本实用新型涉及气体光学测量仪器用鞘气装置，特别涉及对气体成分或气体悬浮颗粒物分析的测量仪器的鞘气装置。

背景技术

通过光学方法进行气体测量分析的仪器，通常都无法避免被测样本气体与光线入射、接收及消光装置的光学端面直接接触。如果被测样本含有高湿度、高浓度腐蚀性气体或黏性颗粒物等成分则极易对光学端面造成结露、腐蚀、表面粘染等严重影响光学特性的后果，轻则直接影响测量结果，重则导致仪器完全丧失使用价值。由于气路横截面积的突变造成被测样本气体的瞬间扩张或压缩，极易在测量室形成湍流或紊流，从而加速测量室内的光学端面污染腐蚀，对于一些特殊结构的测量室还会造成样本气体的潴留，从而导致测量结果数据被削峰及相位延迟。因此针对这些极端的测量对象，通常都有光学端面的清洁或保护装置。其中通过在被测气体外围设置洁净空气对被测气体进行约束的鞘气装置是最有效的保护方法之一。

常规的鞘气装置是在被测气体进入测量区域之前用洁净气体（鞘气）完成对被测气体进行包裹阻隔，鞘气与被测气体同时进入测量区域而同时被测量。鞘气与被测气体之间的湍流、紊流、扩散都会对被测样本气体造成影响，鞘气流量与样本流量比例关系变化对测量结果准确性影响极大，这种鞘气装置结构与控制复杂，成本较高。所以，此类鞘气装置通常应用在较为高端的仪器上。

发明内容

本实用新型提供一种新型气体光学测量仪器用的鞘气装置，不仅能保护光学端面不被样本气体腐蚀污染，同时还能避免鞘气本身对测量结果的影响，而且结构简单，极大的降低了复杂程度及成本。

为实现上述技术目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种新型气体光学测量仪器用的鞘气装置，测量仪器内配设有光学单元，光学单元侧前方设有一鞘气喷口，鞘气可沿光学单元端面流过，对光学单元形成保护。

进一步，还包括有鞘气罩，所述鞘气罩设在所述光学单元端面与，所述鞘气喷头的上方；所述鞘气沿光学单元端面流过，并从鞘气罩的通孔中溢出，对光学单元形成保护。

进一步，还包括有在所述光学单元端面另一侧前方设置的鞘气导流口，所述鞘气从鞘气喷头流出，沿光学单元端面流过，进入鞘气导流口被导出，对光学单元端面形成保护。

进一步，所述光学单元设置在腔体内。溢出鞘气的腔体端窗与测量室的抽排气口之间是不经过测量点而短路的，鞘气的扩散不会影响到测量室内光束与样气交汇处的样气的理化特性，从而避免鞘气对测量结果的影响。

本实用新型的有益效果是，在保护光学端面不被样本气体腐蚀污染的同时，完全避免了鞘气自身对测量结果的影响，结构简单，成本低廉。

附图说明

图1是本实用新型的一个优选实施例的局部结构示意图。

图2是本实用新型的第二个优选实施例的局部结构示意图。

图3是本实用新型的第三个优选实施例的局部结构示意图。

图4是本实用新型的第四个优选实施例的局部结构示意图。

图5是本实用新型的第五个优选实施例的工作原理示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

如图1所示，本实用新型的一个优选实施例中，排气通道60中待测油烟（样本气体）100流经光学单元10，光学单元10位于一腔体20内，在其端面处的腔体左侧设有一鞘气喷口（喷口）11，在腔体20的侧壁上开设有鞘气通道12，利用鞘气喷口11与排气通道60的压差，对在二者之间的被保护光学单元10端面形成所需的鞘气层13，流过光学单元10端面的鞘气与样本气体100一同通过排气通道60排出。在本实用新型中，腔体20是非必需的。

本实用新型的原理是一改常规用鞘气保护方式，即采用洁净气体包裹阻隔被测样本气体防止其污染光学端面的方法，利用气体光学测量仪器中所有光学端面和易造成样本气体潴留的部位通常都在测量室边缘的特点，通过在各被保护光学端面以及易造成样本气体潴留的部位导入微量洁净气体（即鞘气）形成极薄的气流层（即分散的局部鞘气层），并将鞘气与已完成测量的样本气体一起在采样泵造成的负压作用下或直接短路排往测量室外，保证鞘气不会在完成测量前对被测样本气体的理化特性产生任何影响。达到既不影响被测样本气体的测量结果，又保护了光学端面的目的。

图2所示是本实用新型的另一个优选实施例，在光学单元10端面的一侧除了鞘气喷口11外，在其上方还有鞘气罩14，该鞘气罩上有一通孔供光线气鞘及通过。利用鞘气喷口11与排气通道60间的压差，使得鞘气从鞘气罩14内溢出，与样本气体100一同通过排气通道60排出。样本气体基本不会进入鞘气罩14。

图3所示是本实用新型的第三个优选实施例，在图1实施例的基础上，在腔体20另一侧上开通了鞘气导流口15，鞘气沿光学单元端面流过后，可进入鞘气导流口15排出，继而对光学单元形成更严密的保护。

图4所示是本实用新型的第四个优选实施例，在图3实施例的基础上，在光学单元10端面的上方增加了一个鞘气罩14；也可以说是在图2实施例的基础上，在腔体20另一侧上开通了鞘气导流口15。该实施例中，鞘气的活动范围主要在光学单元端面与鞘气罩之间。

图5是本实用新型的第五个优选实施例的工作原理示意图。其所涉及的光学测量仪器是一个油烟浓度检测仪器。该仪器大致包括有依次排列的光源发生器81、多参数测量室82、消光室83；光源发生器81与消光室83内均有光学构件（光学单元）；在多参数测量室82中设有油烟进气通道84，其中的光路与经油烟通道84进入的油烟被测样本气体100交汇。

当被测样本气体100经流经测量室82，与经入射光通道的入射光线交汇后，从排气通道87排出，因被测样本气体与入射光线产生的光信号被位于测量室82内部的光信号传感器接收，经过交汇点后的入射光线经出射光通道进入消光室83。测量室82内可能有多个光学构件及光学传感器，所有的光学构件、光学传感器及光线入射与出射端面均可使用鞘气进行隔离保护。针对不同类型的测量对象与测量结构，可以采取不同的鞘气发生方式及鞘气保护方式。本实施例中，为光源发生器81与测量室82内的光学构件（光学单元）均安设了鞘气装置。

在光源发生器81部分，采用了图4所示的鞘气装置，首先在光学单元85前方加设了鞘气罩，其次在光学单元85两侧分别开设了鞘气通道，从鞘气开口喷出的鞘气层沿光学单元85端面流过后，进入了鞘气导流口排出，对该光学单元形成了严密的保护。

针对测量室82内的多个光学构件及光学传感器，采用了图1所示的鞘气装置，鞘气从光学单元82一侧的鞘气开口喷出，利用与排气通道的压差，对在二者之间的被保护的各光学单元端面形成所需的鞘气层，流过被保护的各光学单元端面的鞘气与样本气体100一同通过排气通道87排出。

鞘气本身可以来源于清洁空气，也可以来源于经处理过的被测量气体。

尽管本实用新型被描述为有一定程度的特殊性，但是请理解当前的披露信息仅仅只采用了图示而已。在不偏离影响本实用新型的精神实质和范围的情况下，在制作和安排各种零部件的细节时，可以采取一系列的变更措施。

Claims (4)

1.一种气体光学测量仪器用的鞘气装置，测量仪器内配设有光学单元，其特征在于，所述光学单元侧前方设有一鞘气喷口，鞘气可沿光学单元端面流过，对光学单元形成保护。 

2.根据权利要求1所述的鞘气装置，其特征在于，还包括有鞘气罩，所述鞘气罩设在所述光学单元端面与，所述鞘气喷头的上方；所述鞘气沿光学单元端面流过，并从鞘气罩的通孔中溢出，对光学单元形成保护。 

3.根据权利要求2所述的鞘气装置，其特征在于，还包括有在所述光学单元端面另一侧前方设置的鞘气导流口，所述鞘气从鞘气喷头流出，沿光学单元端面流过，进入鞘气导流口被导出，对光学单元端面形成保护。 

4.根据权利要求1至3中任一权利要求所述的鞘气装置，其特征在于，所述光学单元设置在腔体内。 

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