CN211235529U - 一种双通道ndir气体吸收光路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种双通道NDIR气体吸收光路，包括：壳体及盖板，壳体为敞口结构，盖板置于壳体的敞口处，壳体上开设有进气窗；壳体的内部对称设置有两个反射光路，一个反射光路上设置有透气槽，两个反射光路的一端部均设置有光源密封腔，另一端均汇聚于一处并设置有分别与两个反射光路相对应的两个用于将反射光路内部的光线反射至盖板方向的反射面；盖板上开设有与反射面相对应的检测插入孔及与光源密封腔相对应的光源插入孔；设计合理，结构紧凑，在较小的壳体体积的条件下实现了较长的吸收光程；通过两个反射光路的对比测量，可方便对光源导致的漂移的实时补偿，克服零点漂移，优化温度漂移，提升检测准确性。
Description
技术领域
本实用新型属于气体分析设备技术领域，具体涉及一种双通道NDIR气体吸收光路。
背景技术
NDIR方法是红外气体检测中的主流技术，NDIR全称为Non-DispersiveInfraredAbsorption，即非分光红外法又称非分散红外吸收分析。
现有技术中多采用单通道光路，其光路形式一般为圆柱形对射光路，使用一个光源加一个热电堆接收器的形式，如申请号为CN201821793132.4的中国实用新型专利，公开了一种基于NDIR原理的小型二氧化碳气体检测模块，单通道直壁光路由于没有折射，所以光路与壳体尺寸比较长，体积较大；并且采用单通道光路存在因光源与温度等因素导致的严重漂移问题，严重影响了最终测量结果的准确性与一致性，甚至在许多非自然场合中无法实现有效测量。
发明内容
针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种设计合理，结构紧凑，提升检测准确性的双通道NDIR气体吸收光路。
本实用新型的技术方案为：双通道NDIR气体吸收光路，包括：壳体及盖板，所述壳体为敞口结构，所述盖板置于所述壳体的敞口处，所述壳体上开设有进气窗；所述壳体的内部对称设置有两个反射光路，一个所述反射光路上设置有透气槽，两个所述反射光路的一端部均设置有光源密封腔， 另一端均汇聚于一处并设置有分别与两个所述反射光路相对应的两个用于将所述反射光路内部的光线反射至所述盖板方向的反射面；所述盖板上开设有与所述反射面相对应的检测插入孔及与所述光源密封腔相对应的光源插入孔。
所述反射光路具有对称交错排布的用于将光线传播方向改变至相反方向的反射单元，同一侧相邻的两个所述反射单元之间相连接并向靠近另一侧所述反射单元的方向延伸设置有隔板。
所述反射单元具有相垂直固定连接的两个反射板。
两个所述反射光路的一端均汇聚于一处并设置有与所述检测插入孔相对应的定位柱，两个所述反射面对称设置在所述定位柱的顶部两侧。
所述定位柱的底部外侧开设有环槽，所述环槽的外径与所述检测插入孔的孔径相同。
所述检测插入孔的外侧开设有锥形槽。
所述反射光路的顶部为敞口结构，所述盖板将所述反射光路的顶部密封。
所述盖板上设置有两个分别与两个所述反射光路相对应的气孔。
所述壳体的两侧均设置有进气窗，所述进气窗具有进气孔。
所述盖板与所述壳体可拆卸固定连接。
本实用新型的有益效果：
（1）设计合理，结构紧凑，在较小的壳体体积的条件下实现了较长的吸收光程；
（2）通过两个反射光路的对比测量，可方便对光源导致的漂移的实时补偿，克服零点漂移，优化温度漂移，提升检测准确性；
（3）反射光路与外界气体不直接相通，而是通过进气窗、透气槽两级连通，有效减少了环境光对光路吸收测量的干扰。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图之一。
图2为本实用新型的结构示意图之二
图3为本实用新型中壳体的结构示意图之一。
图4为本实用新型中壳体的结构示意图之二。
图5为图4中A-A处的剖面图。
具体实施方式
本实用新型公开的双通道NDIR气体吸收光路其中两个反射光路可分别插入两个IR光源，经过反射光路内部的多次反射最终交汇于一个热电堆的接收器上，在较小的壳体体积的条件下实现了较长的吸收光程；两个反射光路中一个封存参比气体（如洁净空气），另一个与外界互通，使大气中的未知气体进入，两个IR光源交替闪烁，热电堆交替对两个反射光路中的气体进行检测，可有效克服光源温度、热电堆温度漂移等多种因素导致的零点漂移与温度漂移，提升检测的准确性；下面结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式做进一步的描述。
如图1、2和3所示，双通道NDIR气体吸收光路，包括：壳体1及盖板2，壳体1为敞口结构，盖板2置于壳体1的敞口处，壳体上开设有进气窗3，进气窗3使壳体1内部与外部大气连通；壳体1的内部对称设置有两个反射光路4，一个反射光路4上设置有透气槽11，使得该反射光路4与壳体1内部连通，由于壳体1内部与外部大气连通，使得大气中未知气体能够进入反射光路4内进行检测，两个反射光路4的一端部均设置有光源密封腔9， 另一端均汇聚于一处并设置有分别与两个反射光路4相对应的两个用于将反射光路4内的光线反射至盖板2方向的反射面8；盖板2上开设有与反射面8相对应的检测插入孔15及与光源密封腔9相对应的光源插入孔14；本实施例在使用的过程中，需要向检测插入孔15内部插入透明玻璃管，透明玻璃管的一端与壳体1内底部抵接，透明玻璃管的两侧分别将两个反射光路4的端部封闭，并在透明玻璃管的两侧置入树脂胶将其与反射光路4、壳体1及盖板2之间固定密封，透明玻璃管的另一端设置有热电堆接收器接收由反射面8射出的光线；还需由光源插入孔14向光源密封腔9内插入两个规格相同的IR光源，并通过树脂胶将光源插入孔密封14；另外还需使未开设透气槽11的反射光路4的内部置入参比气体（如洁净空气），检测过程中，两个IR光源交替发光，经过两个反射光路4多次反射后射入热电堆接收器，在较小的壳体体积的条件下实现了较长的吸收光程，两个IR光源每发一次光热电堆检测一次，有效克服光源温度、热电堆温度漂移等多种因素导致的零点漂移与温度漂移，提升检测的准确性。
反射光路4具有对称交错排布的用于将光线传播方向改变至相反方向的反射单元7，同一侧相邻的两个反射单元7之间相连接并向靠近另一侧反射单元的方向延伸设置有隔板10，反射单元7具有相垂直固定连接的两个反射板701；具体的，如图4所示，反射光路4的外侧具有四个相连的反射单元7，内侧具有三个相连的反射单元7及一个与光源密封腔9相连的发射板701，使光线进入反射光路4经过多次反射，使光线路径呈蛇形，以此来实现在较小的壳体1体积的条件下实现了较长的吸收光程。
如图5所示，两个反射光路4的一端均汇聚于一处并设置有与检测插入孔15相对应的定位柱13，两个反射面8对称设置在定位柱13的顶部，定位柱13的外径与透明玻璃管的内径相匹配，可由透明玻璃管的内侧对其固定支撑；定位柱13的底部外侧开设有环槽5，环槽5与透明玻璃管相匹配，环槽5的外径与检测插入孔15的孔径相同，环槽5与透明玻璃管相匹配，透明玻璃管插由检测插入孔15插入环槽5内部，由检测插入孔15的外侧向其内部注入树脂胶，树脂胶沿透明玻璃管两侧流至环槽5内，干燥后将透明玻璃管进行固定；另外，如图2所示，检测插入孔15的外侧开设有锥形槽8，锥形槽8内用于留置树脂胶，增大透明玻璃管与盖板2顶部的树脂胶的接触面积，提高封胶效果，保证密封效果。
如图2和3所示，反射光路4的顶部为敞口结构，盖板2将反射光路4的顶部密封，使用时，透明玻璃管配合树脂胶将反射光路4的一端密封，IR光源配合树脂胶将反射个光路4的另一端密封，使得一个反射光路4为密闭空腔，另一个反射光路4通过透气槽11经透气窗3与外部大气连通。
为了便于向密闭的反射光路4中注入参比气体（如洁净空气），盖板2上设置有两个分别与两个反射光路4相对应的气孔12，由与密闭的反射光路4先对应的气孔12向其内部注入参比气体（如洁净空气）后，把该气孔12密封即可，另一个气孔12可以保持连通，增强对应反射光路4与外部大气的连通效果。
为了进一步提升壳体1内与外部大气的连通效果，壳体1的两侧均设置有进气窗3，进气窗具有进气孔301，进气孔301是开设在壳体1侧壁的通孔。
盖板2与壳体1可拆卸固定连接，具体的，壳体1的四角处设置有内螺纹连接柱，盖板2上开设有与内螺纹连接柱相对应的连接孔，盖板2与壳体1之间通过螺栓可拆卸固定连接。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的部分实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种双通道NDIR气体吸收光路，其特征在于，包括：
壳体及盖板，所述壳体为敞口结构，所述盖板置于所述壳体的敞口处，所述壳体上开设有进气窗；
所述壳体的内部对称设置有两个反射光路，一个所述反射光路上设置有透气槽，两个所述反射光路的一端部均设置有光源密封腔， 另一端均汇聚于一处并设置有分别与两个所述反射光路相对应的两个用于将所述反射光路内部的光线反射至所述盖板方向的反射面；
所述盖板上开设有与所述反射面相对应的检测插入孔及与所述光源密封腔相对应的光源插入孔。
2.根据权利要求1所述的双通道NDIR气体吸收光路，其特征在于：所述反射光路具有对称交错排布的用于将光线传播方向改变至相反方向的反射单元，同一侧相邻的两个所述反射单元之间相连接并向靠近另一侧所述反射单元的方向延伸设置有隔板。
3.根据权利要求2所述的双通道NDIR气体吸收光路，其特征在于：所述反射单元具有相垂直固定连接的两个反射板。
4.根据权利要求1所述的双通道NDIR气体吸收光路，其特征在于：两个所述反射光路的一端均汇聚于一处并设置有与所述检测插入孔相对应的定位柱，两个所述反射面对称设置在所述定位柱的顶部两侧。
5.根据权利要求4所述的双通道NDIR气体吸收光路，其特征在于：所述定位柱的底部外侧开设有环槽，所述环槽的外径与所述检测插入孔的孔径相同。
6.根据权利要求1至5任一项所述的双通道NDIR气体吸收光路，其特征在于：所述检测插入孔的外侧开设有锥形槽。
7.根据权利要求1所述的双通道NDIR气体吸收光路，其特征在于：所述反射光路的顶部为敞口结构，所述盖板将所述反射光路的顶部密封。
8.根据权利要求7所述的双通道NDIR气体吸收光路，其特征在于：所述盖板上设置有两个分别与两个所述反射光路相对应的气孔。
9.根据权利要求1所述的双通道NDIR气体吸收光路，其特征在于：所述壳体的两侧均设置有进气窗，所述进气窗具有进气孔。
10.根据权利要求1所述的双通道NDIR气体吸收光路，其特征在于：所述盖板与所述壳体可拆卸固定连接。
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