CN207636854U - 气体检测用多波段合束装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种气体检测用多波段合束装置，包括准直透镜；与该准直透镜的光轴成45°夹角的第一反射镜和第二反射镜；其反射面分别镀有中心波长介于可见光波段、紫外波段的45°全反介质膜；位于准直透镜的焦点的红外波段光源；经第一反射镜反射后位于准直透镜的焦点的可见光波段光源；经第二反射镜反射后位于准直透镜的焦点的紫外波段光源。本实用新型能将紫外波段、可见光波段、红外波段合成一束，可用于同时测量尾气中的一氧化氮、颗粒物和一氧化碳。
Description
技术领域
本实用新型涉及基于光谱测量原理检测机动车排放气体的一种装置，尤其涉及一种气体检测用多波段合束装置。
背景技术
随着物质生活水平的提高，机动车已悄然进入千家万户，但随之而来的机动车排放也已成大气污染的重要组成部分，成为最大的流动污染源之一。现行的机动车排放污染控制手段为机动车年检制度，但是这种方法效率低下，加之受人为因素影响，其效果并不尽如人意；2015年，国家又出台相关政策，规定新注册机动车6年内免于机动车排放检测；近年来所发展的机动车排放遥感检测技术受到各环保主管部门青睐，这种方法可以在车辆正常行驶过程中，对机动车排放进行检测，无需停车检查，不影响交通，且能更加真实的反应出机动车的工况。
机动车排放各种污染气体，他们所对应的吸收波段有所不同，例如CO在近红外波段和中红外波段分别有吸收峰；NO在紫外波段和中红外波段有吸收峰；NO2在紫外和可见光波段有吸收峰；可见光中的530波段对尾气中的颗粒物比较敏感。如果每一种气体都用一个单独的设备来测量，必然会造成成本和设备体积的增加，且不方便操作。因此设计一种装置，将被测污染物同时进行测量，不仅能减少设备的数量和体积，缩减成本，且能反映各污染物浓度之间的关系。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种气体检测用多波段合束装置，它能将紫外波段、可见光波段、红外波段合成一束，使得同时测量尾气中的一氧化氮、颗粒物和一氧化碳成为可能。
本实用新型的气体检测用多波段合束装置，包括：
准直透镜；
与该准直透镜的光轴成45°夹角的第一反射镜和第二反射镜；其反射面分别镀有中心波长介于可见光波段、紫外波段的45°全反介质膜；
位于准直透镜的焦点的红外波段光源；
经第一反射镜反射后位于准直透镜的焦点的可见光波段光源；
经第二反射镜反射后位于准直透镜的焦点的紫外波段光源。
所述紫外波段光源为氘灯光源。
所述光源的发射波长为200nm-300nm。
所述红外波段光源的发射波长为1.58μm。
所述可见光波段光源的发射波长为530nm。
由光学知识不难理解，红外波段光源发出的光经过准直透镜后成为平行光；可见光波段光源、紫外波段光源发出的光经反射且穿过准直透镜后也成为平行光，从而三股光线合为一束，成为可以同时测量尾气中的一氧化氮、颗粒物和一氧化碳的光线。
附图说明
图1是本实用新型的气体检测用多波段合束装置的结构示意图。
具体实施方式
现结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
参看图1，本实用新型的气体检测用多波段合束装置包括红外波段光源1，其发射波长设为λ1；可见光波段光源2，波长设为λ2；紫外波段光源3，波长设为λ3。红外波段光源1出光点在准直透镜6的焦点上，且两者同轴。第一镜片4为反射面镀有中心波长为λ2的45°全反介质膜的反射镜片，此镜片的特点为波长λ2的波段完全反射，其他波段则完全透射。镜片4与光轴7成45°夹角，由光学知识不难理解，光源1和光源2发出的光，经过镜片4之后，光束中包含两种波长λ1和λ2的光线。同理，第二镜片5为反射面镀有中心波长为λ3的45°全反介质膜的反射镜片，此镜片的特点为波长λ3的波段完全反射，其他波段则完全透射。镜片5与光轴7成-45°(相对于镜片4与光轴夹角)夹角。同样，从图中可以明显看出，光源3发出的光λ3，经过镜片5的反射，与之前的光线λ1、λ2会合成一束，在经过准直透镜6，成为检测光线。我们也可以在光路中拓展其他波段的光源9和镜片8。
准直透镜6的焦距为f，红外波段光源1位于其焦点位置。由光学知识可知，位于透镜焦点的光源发出的光，经过透镜后会以平行光的方式发射出去。所以，光源2和光源3也应位于准直透镜6的焦点上，从几何知识可知：光源2到镜片4的垂直距离加上镜片4到准直透镜6中心的距离等于准直透镜6的焦距f；光源3到镜片5的垂直距离加上镜片5到准直透镜6中心的距离等于准直透镜6的焦距f。应当指出的是：同一准直透镜6，对不同波长的光线来说，其焦距会有少许不同，但不影响本实用新型设计思路和实现方法。
红外波段光源1，其发射波长为1.58μm的红外光源，测量尾气中的一氧化碳；可见光波段光源2，其发射波长为530nm，检测尾气中的颗粒物；紫外波段光源3为氘灯光源，其发射波长为200nm-300nm；检测尾气中一氧化氮。每种光源都有一微调机构，调整出光点位置，保证其在准直透镜6的焦点上。镜片4与光轴7之间成45°安装，反射面上镀有中心波长为530nm的45°全反介质膜。光源1发出的光透过镜片4；光源2发出的光经过镜片4反射，两种波长的光合二为一。同理，镜片5与光轴7之间成-45°(相对于镜片4的安装角度)安装，反射面上镀有波长为200nm-300nm的45°高反介质膜。光源3发出的光，经过镜片5的反射，变成沿光轴7方向传播的光线，再与光源1和光源2发出的光混合。从而从出射窗口(准直透镜6)发出的光线含有三种波长，实现了不同波段的合束，检测不同的气体。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型做任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案的范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
Claims (5)
1.一种气体检测用多波段合束装置，其特征是包括：
准直透镜；
与该准直透镜的光轴成45°夹角的第一反射镜和第二反射镜；其反射面分别镀有中心波长介于可见光波段、紫外波段的45°全反介质膜；
位于准直透镜的焦点的红外波段光源；
经第一反射镜反射后位于准直透镜的焦点的可见光波段光源；
经第二反射镜反射后位于准直透镜的焦点的紫外波段光源。
2.如权利要求1所述的气体检测用多波段合束装置，其特征是：所述紫外波段光源为氘灯光源。
3.如权利要求2所述的气体检测用多波段合束装置，其特征是：所述光源的发射波长为200nm-300nm。
4.如权利要求1所述的气体检测用多波段合束装置，其特征是：所述红外波段光源的发射波长为1.58μm。
5.如权利要求1所述的气体检测用多波段合束装置，其特征是：所述可见光波段光源的发射波长为530nm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201721798368.2U CN207636854U (zh) | 2017-12-21 | 2017-12-21 | 气体检测用多波段合束装置 |
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|---|---|
| CN207636854U true CN207636854U (zh) | 2018-07-20 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201721798368.2U Active CN207636854U (zh) | 2017-12-21 | 2017-12-21 | 气体检测用多波段合束装置 |
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|---|---|
| CN (1) | CN207636854U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109211826A (zh) * | 2018-10-18 | 2019-01-15 | 安徽达致环保科技有限公司 | 一种分光装置和跨波段机动车排放遥测仪 |
| CN111678875A (zh) * | 2020-07-03 | 2020-09-18 | 安徽安诚泽宇环境科技有限公司 | 一种利用多光源整合及分离的气体检测装置 |
| CN112748083A (zh) * | 2021-01-04 | 2021-05-04 | 安徽中科华仪科技有限公司 | 一种用于机动车尾气遥感检测的光学系统 |
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2017
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