CN205593910U - 一种气体吸收池 - Google Patents

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王新全
梁正
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Abstract

本实用新型提供一种气体吸收池，包括壳体和反射镜；还包括光束入射端和光束出射端；其中，所述反射镜设置在所述壳体的第一端，所述光束入射端和光束出射端设置在所述壳体的第二端；从所述光束入射端进入壳体的光束经过所述反射镜反射后折返从所述光束出射端射出。本实用新型所提供的气体吸收池在不增加光学元件的条件下增加了光束的有效光程，简化了设备结构、具有更好的可靠性和稳定性；光学元件零件少，无需经常维护；可以快速装配和拆卸，便于现场使用和现场维修；气体吸收池容积小、响应速度快。

Description

一种气体吸收池
技术领域
本实用新型属于光谱定量分析领域，尤其涉及一种气体吸收池。
背景技术
气体池是一种广泛应用于分析化学、气体光谱定量分析领域的装置。如采用吸收光谱法进行SO2、NOX、NH3等气体的浓度检测时，被测气体通过气体吸收池并选择性吸收光束，试验人员可以根据被测气体对光束的选择性吸收情况计算流过气体吸收池的气体浓度。气体吸收池对气体定量分析的重要作用显而易见。
现有技术中常见的气体吸收池有直通式和折叠式两种光路结构。直通式气体吸收池的进光口和出光口沿光路依次布设且分别设置一个透镜。进光口处的前端透镜将入射光准直，准直后的光束通过气体吸收池，另一端的透镜将准直光束会聚，会聚后的光束进入光电探测器，分析被测气体对光束的选择性吸收情况。而折叠式气体吸收池中设置多片反射镜将光路弯折，以在较短的实际长度上形成较长的吸收光程。
针对直通式气体吸收池，由于需要保证入射光准确准直，所以需要采用精密的机械调整机构对准和会聚。而针对折叠式气体吸收池，则存在光学元件较多，维护或更换困难且成本高的缺点。综上所述，在连续在线监测设备中，现有技术中的两种气体吸收池会严重影响设备的正常运行和维护。
发明内容
本实用新型旨在提供一种气体吸收池，以解决传统气体吸收池不适于气体连续在线监测、稳定性较低的问题。
本实用新型提供一种气体吸收池，包括壳体和反射镜；其特征在于，还包括光束入射端和光束出射端；其中，所述反射镜设置在所述壳体的第一端，所述光束入射端和光束出射端设置在所述壳体的第二端；从所述光束入射端进入壳体的光束经过所述反射镜反射后折返从所述光束出射端射出。
进一步的，所述壳体为圆柱形；所述光束入射端和光束出射端沿壳体轴线对称设置在所述壳体的第二端。
进一步的，所述壳体内光束的光程为所述光束入射端与反射镜之间的距离或所述光束出射端与反射镜之间的距离的2倍。
进一步的，所述反射镜为凹面反射镜；所述凹面反射镜的曲率半径等于所述光束入射端与反射镜之间的距离或所述光束出射端与反射镜之间的距离。
为提高设备的耐用性，所述凹面反射镜的反射面上镀有反射膜。
进一步的，所述凹面反射镜的反射面上还优选设置有耐腐蚀保护涂层。
进一步的，所述壳体上开设有进气口和出气口。
优选的，所述光束入射端和光束出射端为光纤头；所述光束入射端和光束出射端的轴向前端部具有密封前端面。
优选的，所述光束入射端和光束出射端处设置有会聚透镜。
优选的，所述壳体由玻璃或不锈钢制成。
本实用新型所提供的气体吸收池具有以下优点：在不增加光学元件的条件下增加了光束的有效光程，简化了设备结构、具有更好的可靠性和稳定性；光学元件零件少，无需经常维护；可以快速装配和拆卸，便于现场快速维护，可以满足在线监测设备的维护需求；气体吸收池容积小、响应速度快。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型所提出的气体吸收池第一实施例的纵向剖视图。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参见图1所示为本实用新型所提出的气体吸收池第一实施例的纵向剖视图。如图1所示，气体吸收池的壳体由反射镜座1、圆柱形外壳3和光束端口安装座6安装组成，反射镜座1、光束端口安装座6相对于圆柱形外壳3可拆卸。壳体整体优选呈圆柱形，也可以是根据实际需要设计的其它形式的棱柱结构。用于导入待测气体的进气口4开设在壳体上部，用于引出待测气体的出气口10开设在壳体下部，进气口4、壳体和出气口10形成气体吸收池的气流通路，使待测气体可以均匀快速地填充在整个壳体内部，以缩短分析时间，利于光谱定量分析。
如图1所示，光束入射端7和光束出射端8固定设置在位于壳体第二端的光束端口安装座6上且沿圆柱形外壳3的轴线对称布设。用于形成折返光路的反射镜2对应地设置在位于壳体第一端的反射镜座1上。从光束入射端7进入壳体的光束经过反射镜2反射后折返从光束出射端8射出。为保证在光学结构上使光束入射端7原本射出的光束经过反射镜2后沿光路从光束出射端8射出。反射镜2与光束入射端7之间的距离等于反射镜2与光束出射端8之间的距离相等。壳体内光束的光程即为光束入射端7与反射镜2之间的距离与光束出射端8与反射镜2之间的距离之和，也就是说壳体内光束的有效光程增加至反射镜2与光束入射端7之间的距离的2倍，或反射镜2与光束出射端8之间的距离的2倍。反射镜2优选为凹面反射镜，凹面反射镜2的曲率半径等于光束入射端7与反射镜2之间的距离或光束出射端8与反射镜2之间的距离。上述实施例在没有增加光路元件的条件下增加了有效光程，保持了气体池的小容积，具有测量效率高的优点。
为提高设备的耐用性，本实施例中所采用的凹面反射镜可选用熔石英JGS1材料制成，反射面上镀有铝反射膜，并且设置有一层耐腐蚀保护涂层。壳体可以选用玻璃材料或316L不锈钢材料制成。为便于测量，壳体上还可以设置至少一个温度测量点。
光束入射端7和光束出射端8为光纤头，其轴向前端部具有密封前端面，如密封壳体，或其它可以实现同样密封功能的结构。此外，光束入射端7和光束出射端8处还分别设置有会聚透镜5和会聚透镜9，以进一步提高设备的光能利用率。
本实施例所提供的气体吸收池具有以下优点：在不增加光学元件的条件下增加了光束的有效光程，简化了设备结构、具有更好的可靠性和稳定性；光学元件零件少，无需经常维护；可以快速装配和拆卸，便于现场快速维护，可以满足在线监测设备的维护需求；气体吸收池容积小、响应速度快。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种气体吸收池，包括壳体和反射镜；其特征在于，还包括光束入射端和光束出射端；其中，所述反射镜设置在所述壳体的第一端，所述光束入射端和光束出射端设置在所述壳体的第二端；从所述光束入射端进入壳体的光束经过所述反射镜反射后折返从所述光束出射端射出。
2.根据权利要求1所述的气体吸收池，其特征在于，所述壳体为圆柱形；所述光束入射端和光束出射端沿壳体轴线对称设置在所述壳体的第二端。
3.根据权利要求2所述的气体吸收池，其特征在于，所述壳体内光束的光程为所述光束入射端与反射镜之间的距离或所述光束出射端与反射镜之间的距离的2倍。
4.根据权利要求3所述的气体吸收池，其特征在于，所述反射镜为凹面反射镜；所述凹面反射镜的曲率半径等于所述光束入射端与反射镜之间的距离或所述光束出射端与反射镜之间的距离。
5.根据权利要求4所述的气体吸收池，其特征在于，所述凹面反射镜的反射面上镀有反射膜。
6.根据权利要求5所述的气体吸收池，其特征在于，所述凹面反射镜的反射面上设置有耐腐蚀保护涂层。
7.根据权利要求4所述的气体吸收池，其特征在于，所述壳体上开设有进气口和出气口。
8.根据权利要求1至7任一项所述的气体吸收池，其特征在于，所述光束入射端和光束出射端为光纤头；所述光束入射端和光束出射端的轴向前端部具有密封前端面。
9.根据权利要求8所述的气体吸收池，其特征在于，所述光束入射端和光束出射端处设置有会聚透镜。
10.根据权利要求9所述的气体吸收池，其特征在于，所述壳体由玻璃或不锈钢制成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106596408A (zh) * 2017-01-10 2017-04-26 安徽大学 一种基于三角形结构的长程光谱吸收池
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CN109520931A (zh) * 2018-12-29 2019-03-26 青岛海纳光电环保有限公司 气体吸收室
WO2020088210A1 (zh) * 2018-10-31 2020-05-07 上海禾赛光电科技有限公司 激光气体检测装置
CN112683804A (zh) * 2020-12-28 2021-04-20 浙江航天恒嘉数据科技有限公司 一种返程式倍增光路及气体池与光谱仪

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