CN209821055U - 抗干扰的光声光谱气体检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种抗干扰的光声光谱气体检测装置，包括光源组件、光声池、第一检测器和控制器，光源组件与光声池连接，第一检测器设置在光声池上，且与控制器电连接；光声池上远离光源组件的一侧还设置有容置有对照气体的密封气室，密封气室上设置有第二检测器、且靠近光声池的一端设置有第三透光孔，光声池靠近光源组件的一侧设置有第一透光孔、靠近密封气室的一侧设置有第二透光孔，第一透光孔、第二透光孔和第三透光孔均设置有透明密封窗，光源组件的光源与第一透光孔、第二透光孔和第三透光孔均在同一直线上；光源组件发出的光射入光声池和密封气室，进而分别产生能被第一检测器和第二检测器接收的信号；具有抗干扰能力强且精度高的优点。

Description

抗干扰的光声光谱气体检测装置

技术领域

本实用新型涉及光声光谱气体检测装置，尤其涉及一种抗干扰的光声光谱气体检测装置。

背景技术

现有的气体检测装置多为光声光谱气体检测装置，通过射出强度呈周期性变化的光到被测气体上，被测气体接收光照并吸收光能后出现局部热膨胀，并以释放热能的方式退激，释放的热能使被测气体按光强的周期加热，从而导致介质产生周期性压力波动，这种压力波动可用灵敏的微音器或压电陶瓷传声器检测，并通过放大得到光声信号。但是现有的光声光谱气体检测装置难以避免环境温度等外界因素对测试数据的干扰，影响实验结果，所以抗干扰能力弱，导致精度不高。

实用新型内容

针对上述现有的光声光谱法气体检测装置抗干扰能力弱且精度不高，提出了一种抗干扰且高精度的光声光谱气体检测装置。

为实现上述目的，本实用新型提采用以下技术方案：

一种抗干扰的光声光谱气体检测装置，包括光源组件、光声池、第一检测器和控制器，光源组件与光声池连接，第一检测器设置在光声池上，且与控制器电连接；

光声池上远离光源组件的一侧还设置有容置有对照气体的密封气室，密封气室上设置有第二检测器、且靠近光声池的一端设置有第三透光孔，光声池靠近光源组件的一侧设置有第一透光孔、靠近密封气室的一侧设置有第二透光孔，第一透光孔、第二透光孔和第三透光孔均设置有透明密封窗，光源组件的光源与第一透光孔、第二透光孔和第三透光孔均在同一直线上；光源组件发出的光射入光声池和密封气室，进而分别产生能被第一检测器和第二检测器接收的信号，并传递给所述控制器。

其中，密封气室还设置有更换对照气体的加气口和排气口。

其中，还包括容置光声池的隔音仓，隔音仓上设置有连接口，密封气室设置在连接口上。

其中，光声池的一侧还设置有水分采集器。

其中，光声池上设置水分采集器的一侧连接有进气管、另一侧连接有出气管，进气管上还设置有抽气泵。

其中，出气管上设置有流量计，流量计与控制器电连接。

其中，还包括容置光源组件、光声池、传感器的主壳，主壳顶部设置有面壳，面壳上设置有连接控制器的显示面板、连接进气管的进气口、连接出气管的出气口和连接控制器的按键。

其中，面壳还设置有散热口，散热口与主壳内部连通，散热口处设置有散热器。

其中，面壳还设置有的USB连接口，控制器通过USB连接口与外界计算机电连接。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型的光声光谱气体检测装置在光声池的一侧设置有密封气室，密封气室内容置有与被测气体相同的高浓度标准对照气体，在通入被测气体之前，先对标准对照气体进行预先测试，取得被环境温度等干扰因素引起的浓度偏差值，然后再通入被测气体，同时测量被测气体和标准对照气体的浓度，再通过偏差值对测量值进行校准得出被测气体的实际浓度；本实用新型具有抗干扰且高精度的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构分解图；

图2是本实用新型的光源组件、光声池和密封气室的分解图；

图3是本实用新型的光源组件、光声池和密封气室整体结构示意图；

图4是本实用新型的整体示意图。

主要元件符号说明

1、光源组件 2、光声池

3、第一检测器 4、控制器

5、密封气室 6、隔音仓

7、进气管 8、出气管

9、主壳 10、面壳

11、散热器 21、第一透光孔

22、第二透光孔 23、氢气传感器

24、温度传感器 51、第三透光孔

52、加气口 53、排气口。

具体实施方式

为了更清楚地说明本技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图进行说明。

请参阅图1，本实施例的一种抗干扰的光声光谱气体检测装置，包括光源组件1、光声池2、第一检测器3和控制器4，光源组件1与光声池2连接，作为第一检测器3的微音器设置在光声池2上，且与控制器4电连接；

光声池2上远离光源组件1的一侧还设置有容置有对照气体的密封气室5，密封气室5上设置有第二检测器、且靠近光声池2的一端设置有第三透光孔51，光声池2靠近光源组件1的一侧设置有第一透光孔21、靠近密封气室5的一侧设置有第二透光孔22，第一透光孔21、第二透光孔22和第三透光孔51均设置有透明密封窗，光源组件1的光源与第一透光孔21、第二透光孔22和第三透光孔51均在同一直线上；光源组件1发出的光射入光声池2和密封气室5，进而分别产生能被第一检测器3和第二检测器接收的信号；其中光源组件1包括包括凹面镜和依次设置在凹面镜前的点光源、调制盘和滤光片，调制盘上设置有与第一透光孔21连通的通光孔，光源通过调制盘形成周期性的入射光，再通过滤光片选择对应频率的光线，最后射入光声池2和密封气室5中，形成声音信号，第一检测器3和第二检测器均为拾音器，能够检测声音信号并传递给控制器4；

密封气室5内容置有与被测气体相同的高浓度标准对照气体，标准对照气体的浓度为固定值，一般一年校准一次，在通入被测气体之前，先对标准对照气体进行预先测试，取得被环境温度等干扰因素引起的浓度偏差值，然后再通入被测气体，同时测量被测气体和标准对照气体的浓度，再通过偏差值对测量值进行校准得出被测气体的实际浓度，能够减弱环境温度因素造成的误差，具有抗干扰性强且高精度的优点。

请参阅图2，本实施例的密封气室5还设置有更换对照气体的加气口52和排气口53，可以通过加气口52和排气口53对密封气室5的气体进行更换，针对被测气体的种类可更换不同种类的标准对照气体；本实施例的还包括容置光声池2的隔音仓6，隔音仓6上设置有连接口，密封气室5设置在连接口上，降低了外界声音对光声池2内部的信号干扰，提高了测试数据的准确性。

请参阅图3，本实施例的光声池2的一侧还设置有水分采集器，可以对被测气体起到一个过滤水分的作用，降低水汽对实验结果造成的误差；本实施例的光声池2上设置水分采集器的一侧连接有进气管7、另一侧连接有出气管8，进气管7上还设置有抽气泵，通过抽气泵抽取被测气体沿着进气管7进入光声池2，并被水分采集器过滤水分，被测试后通过出气管8排出；本实施例的出气管8上设置有流量计，流量计与控制器4电连接，可通过流量计观测气体流速来调控进气的速度，保证测得的数据是在正常平稳的状态下，减小气体压强改变引起的信号波动。

请参阅图4本实施例的还包括容置光源组件1、光声池2、传感器的主壳9，主壳9顶部设置有面壳10，面壳10上设置有连接控制器4的显示面板、连接进气管7的进气口、连接出气管8的出气口和连接控制器4的按键，可达到一体便携带的效果；本实施例的面壳10还设置有散热口，散热口与主壳9内部连通，散热口处设置有散热器11，增强装置内部的散热效果；本实施例的面壳10还设置有的USB连接口，控制器4通过USB连接口与外界计算机电连接，可直接使用计算机做进一步数据分析；本实施例的光声池2上还设置有温度传感器24，用于测试光声池2内温度，对测量数据进行补偿校准；本实施例的光声池2上还设置有用于测量氢气含量的氢气传感器23。

本实用新型的优势在于：

（1）在光声池的一侧设置装有标准对照气体的密封气室，可通过将标准对照气体的预测量值和标准值进行比对，得出温度等因素造成的偏差值，再通过偏差值对被测气体的测量值进行校准得出被测气体的实际浓度，具有抗温度干扰的效果；

（2）通过加气口和排气口对密封气室的气体进行更换，针对被测气体的种类可更换不同种类的标准对照气体，具有多功能的效果；

（3）通过水分采集器对被测气体起到一个过滤水分的作用，降低水汽对实验结果造成的误差。

以上公开的仅为本实用新型的一个或几个具体实施例，但是本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种抗干扰的光声光谱气体检测装置，其特征在于，包括光源组件、光声池、第一检测器和控制器，所述光源组件与所述光声池连接，所述第一检测器设置在所述光声池上，且与所述控制器电连接；

所述光声池上远离所述光源组件的一侧还设置有容置有对照气体的密封气室，所述密封气室上设置有第二检测器、且靠近所述光声池的一端设置有第三透光孔，所述光声池靠近所述光源组件的一侧设置有第一透光孔、靠近所述密封气室的一侧设置有第二透光孔，所述第一透光孔、第二透光孔和第三透光孔均设置有透明密封窗，所述光源组件的光源与所述第一透光孔、第二透光孔和第三透光孔均在同一直线上；所述光源组件发出的光射入所述光声池和密封气室，进而分别产生能被第一检测器和第二检测器接收的信号，并传递给所述控制器。

2.根据权利要求1所述的抗干扰的光声光谱气体检测装置，其特征在于，所述密封气室还设置有更换对照气体的加气口和排气口。

3.根据权利要求1所述的抗干扰的光声光谱气体检测装置，其特征在于，还包括容置所述光声池的隔音仓，所述隔音仓上设置有连接口，所述密封气室设置在所述连接口上。

4.根据权利要求1所述的抗干扰的光声光谱气体检测装置，其特征在于，所述光声池的一侧还设置有水分采集器。

5.根据权利要求4所述的抗干扰的光声光谱气体检测装置，其特征在于，所述光声池上设置水分采集器的一侧连接有进气管、另一侧连接有出气管，所述进气管上还设置有抽气泵。

6.根据权利要求5所述的抗干扰的光声光谱气体检测装置，其特征在于，所述出气管上设置有流量计，所述流量计与所述控制器电连接。

7.根据权利要求5所述的抗干扰的光声光谱气体检测装置，其特征在于，还包括容置所述光源组件、光声池、传感器的主壳，所述主壳顶部设置有面壳，所述面壳上设置有连接所述控制器的显示面板、连接进气管的进气口、连接出气管的出气口和连接控制器的按键。

8.根据权利要求7所述的抗干扰的光声光谱气体检测装置，其特征在于，所述面壳还设置有散热口，所述散热口与主壳内部连通，所述散热口处设置有散热器。

9.根据权利要求7所述的抗干扰的光声光谱气体检测装置，其特征在于，所述面壳还设置有的USB连接口，所述控制器通过USB连接口与外界计算机电连接。