CN211292535U - 气体浓度检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于气体检测领域，特别涉及一种高温气体浓度检测装置，包括气体容腔和布置在气体容腔外的光路调整单元。本实用新型对光路进行调整的构件和镜片独立布置在气体容腔外，使得光路维护更加便捷；光路调整单元与待测气体隔离布置，既能避免待测气体的高温导致的检测光路变形，又能防止待测气体污染球面镜片，从而保证检测结果的准确性。

Description

气体浓度检测装置

技术领域

本实用新型属于气体检测领域，特别涉及一种高温气体浓度检测装置。

背景技术

气体浓度检测广泛应用于存在易燃、易爆、毒性、污染气体的生产环节中。待检测的气体温度通常高于常温，因而在气体检测过程中，需要对取样的待检测气体进行加热，防止待检测气体中的成分凝结或溶于冷凝水，从而影响浓度检测结果。采用基于可调谐半导体激光吸收光谱技术(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy)进行气体浓度检测时，为了得到更多的有效光程，可以在待检测气体容腔或加热腔内安装主轴共轴的两块球面镜以获得多次反射经过待检测气体的测量激光，这两块球面镜在高精度调整标定后，需长时间使用。然而，当待检测气体的温度或加热腔内的温度高于球面镜片的最高耐受温度时，将导致球面镜片变形甚至损坏。当球面镜片安装在待检测气体容腔内时，清洁维护与调节操作不便捷，球面镜片与待检测气体接触也极易被污染或腐蚀。另外，球面镜片的安装座在高温下膨胀，也会导致检测光路的改变，影响检测结果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种维护便捷、可靠性高的气体浓度检测装置。

为实现以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种气体浓度检测装置，包括气体容腔和布置在气体容腔外的光路调整单元。

与现有技术相比，本实用新型存在以下技术效果：对光路进行调整的构件和镜片独立布置在气体容腔外，使得光路维护更加便捷；光路调整单元与待测气体隔离布置，既能避免待测气体的高温导致的检测光路变形，又能防止待测气体污染球面镜片，从而保证检测结果的准确性。

附图说明

下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是本实用新型的立体示意图；

图2是本实用新型的剖视图；

图3是球面镜一、二的示意图；

图4、5是球面镜一、二的剖视示意图。

图中：10.气体容腔，11.透镜，12.气体容腔侧壁，20.加热单元，30.光路调整单元，31a.球面镜一，31b.球面镜二，33.轨道，34.调节座，35.光学检测部件，36.光学设备，40.隔热腔，41.隔热层，42.检测孔，43.连接件。

具体实施方式

下面结合附图，通过对实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。

一种气体浓度检测装置，包括气体容腔10和布置在气体容腔10外的光路调整单元30。光路调整单元30独立布置在气体容腔10外，这样镜片的清洁、各部件调节更加便捷。与待测气体隔离布置的光路调整单元30将不再处于高温环境下，能有效避免高温导致的检测光路变形，还能防止待测气体中的水分液化或粉尘沾附在反射镜片上导致光信号降低甚至完全遮光，从而保证检测光的采集质量，从而保证检测效果。

如图1、2所示，光路调整单元30包括分设于气体容腔10腔室两端的球面镜一31a、球面镜二31b，两球面镜的主轴共轴布置。为了使检测光在球面镜一、二31a、31b之间多次反射，具体的，球面镜一31a、球面镜二31b为凹面镜，其凹面设有反光层311。在一个实施例中，球面镜一31a、球面镜二31b为透镜，球面镜一31a的反光层311避让其入射光口312，球面镜二31b的反光层311避让其出射光口313；在另一实施例中，球面镜一31a的镜体上开设有入射光孔314，球面镜二31b的镜体上开设有出射光孔315。球面镜一、二31a、31b分别安装在轨道33上，轨道33的延伸方向与球面镜一、二31a、31b的主轴平行，便于球面镜一、二31a、31b的安装与调节。

如图2所示，气体容腔10整体呈筒状，气体容腔10的两端端口处设有供检测光透过的透镜11，透镜11与气体容腔侧壁12构成密封配合，这样驱使检测光穿过透镜11便能实现待测气体的检测。气体容腔10的腔室芯轴与球面镜一、二31a、31b的主轴共轴布置。

优选的，还包括隔热腔40，气体容腔10和维持气体容腔10内待测气体温度的加热单元20设于隔热腔40内，光路调整单元30设于隔热腔40外。本实施例中，隔热腔40的腔室容量较大，环状的加热单元20设于进气管道处、板状的加热单元20设于气体容腔10旁侧，以保证待测气体温度处于适宜温度内。

具体的，隔热腔40的腔壁设有隔热层41，隔热腔40的腔壁上对应透镜11开设有检测孔42。本实施例中，检测孔42为供检测光直接通过的通孔，以降低检测光信号的损失。

具体的，轨道33与隔热腔40固定连接，气体容腔10通过连接件43安装在隔热腔40内，连接件43环套在气体容腔侧壁12的端部壁体上并固定在检测孔42旁侧的壁体上。这样轨道33与气体容腔10的安装可靠，从而有效提升检测光路的可靠性。

在其他实施例中，也可以采用包覆气体容腔侧壁12的环板状加热单元20，并在该加热单元20外侧敷设保温材料构成隔热腔40，以实现光路调整单元30与气体容腔10的隔离布置。

进一步的，球面镜一31a、球面镜二31b通过调节座34与轨道33连接，调节座34在轨道33的限位方向上位移并由锁紧单元限制其与轨道33的相对位移。本实施例中，调节座34与轨道33构成在轨道33延伸方向上的滑移配合。球面镜一31a通过固定底座安装在调节座34上，球面镜一31a的外侧设有光学检测部件35，球面镜二31b的外侧设有接收光源的光学设备36，球面镜二31b、光学检测部件35、光学设备36分别通过调节底座安装在调节座34上。

Claims (9)

1.一种气体浓度检测装置，其特征在于：包括气体容腔(10)和布置在气体容腔(10)外的光路调整单元(30)，光路调整单元(30)包括分设于气体容腔(10)腔室两端的球面镜一(31a)、球面镜二(31b)，球面镜一(31a)的外侧设有光学检测部件(35)，球面镜二(31b)的外侧设有接收光源的光学设备(36)。

2.根据权利要求1所述的气体浓度检测装置，其特征在于：球面镜一(31a)和球面镜二(31b)的主轴共轴布置。

3.根据权利要求2所述的气体浓度检测装置，其特征在于：球面镜一、二(31a、31b)分别安装在轨道(33)上，轨道(33)的延伸方向与球面镜一、二(31a、31b)的主轴平行。

4.根据权利要求3所述的气体浓度检测装置，其特征在于：还包括隔热腔(40)，隔热腔(40)内设有维持气体容腔(10)内待测气体温度的加热单元(20)，光路调整单元(30)设于隔热腔(40)外。

5.根据权利要求4所述的气体浓度检测装置，其特征在于：气体容腔(10)整体呈筒状，气体容腔(10)的两端端口处设有供检测光透过的透镜(11)，透镜(11)与气体容腔侧壁(12)构成密封配合，气体容腔(10)的腔室芯轴与球面镜一、二(31a、31b)的主轴共轴布置。

6.根据权利要求5所述的气体浓度检测装置，其特征在于：隔热腔(40)的腔壁设有隔热层(41)，隔热腔(40)的腔壁上对应透镜(11)开设有检测孔(42)。

7.根据权利要求5所述的气体浓度检测装置，其特征在于：轨道(33)与隔热腔(40)固定连接，气体容腔(10)通过连接件(43)安装在隔热腔(40)内，连接件(43)环套在气体容腔侧壁(12)的端部壁体上并固定在检测孔(42)旁侧的壁体上。

8.根据权利要求3所述的气体浓度检测装置，其特征在于：球面镜一(31a)、球面镜二(31b)通过调节座(34)与轨道(33)连接，调节座(34)在轨道(33)的限位方向上位移并由锁紧单元限制其与轨道(33)的相对位移。

9.根据权利要求8所述的气体浓度检测装置，其特征在于：球面镜一(31a)通过固定底座安装在调节座(34)上，球面镜二(31b)、光学检测部件(35)、光学设备(36)分别通过调节底座安装在调节座(34)上。

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