CN215115869U - 一种红外碳硫仪双碳双硫检测池 - Google Patents
一种红外碳硫仪双碳双硫检测池 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开一种红外碳硫仪双碳双硫检测池，包括长检测池和短检测池，长吸收池的两端均固定连接有第一氟化钙窗，长吸收池的一端设置有第一红外光源，另一端设置有并列的第一滤光片和第二滤光片，第一滤光片与第一探测器配合，第二滤光片与第二探测器配合，第一探测器和第二探测器均固定连接在第一PCB板上，短吸收池的两端均固定连接有第二氟化钙窗，短吸收池的一端设置有第二红外光源，另一端设置有并列的第三滤光片和第四滤光片，第三滤光片与第三探测器配合，第四滤光片与第四探测器配合，第三探测器和第四探测器均固定连接在第二PCB板上，本实用新型相比传统双碳双硫检测池气体吸收池数量更少，降低了检测池的制造加工成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及气体检测分析技术领域，具体涉及一种红外碳硫仪双碳双硫检测池。
背景技术
红外碳硫分析仪是将固体粉末状材料在加热炉里通入纯氧状态下燃烧，碳硫元素分别氧化成CO2和SO2气体，通过测量分析气体吸收后的红外光强变化量，分析CO2及SO2气体浓度，间接确定被测样品中的碳硫元素的百分含量。
由于CO2及SO2气体分别对于4.26μm及7.4μm波长的红外光具有较强吸收特性，其吸收规律符合朗伯-比尔定律：I＝I0exp(-aPL)，式中：I0-入射光强，I-出射光强，a-吸收系数，P-该气体的分压强，L-吸收池的长度。
从朗伯-比尔定律可以看出，在保持系统压力流量稳定的状态下，碳硫检测含量与吸收池的长度相关，改变吸收池的长度就可以改变被测分析气体的含量范围，也就是可以改变仪器对CO2及SO2气体的分析量程。
目前，国内外红外碳硫分析仪生产厂商所采用的双碳双硫吸收池，所采用的吸收池是由长度不同的两个CO2吸收池和长度不同的两个SO2吸收池组合而成，这种传统的双碳双硫红外吸收池，需要为每个吸收池设置一个红外光源，一个红外探测器，一个滤光片，造成制造成本较高，而且由于电器元件增多，设备整体的可靠度也会相应下降，因此需要对现有的红外双碳双硫检测仪进行改进，在保证测量精度的情况下减少电器元件数量。
实用新型内容
为了解决上述的技术问题，本实用新型的目的在于提供一种红外碳硫仪双碳双硫检测池。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：
一种红外碳硫仪双碳双硫检测池，包括长检测池和短检测池，所述长检测池包括长吸收池，所述长吸收池的两端均固定连接有第一氟化钙窗，一个所述第一氟化钙窗远离长吸收池的一侧设置有第一红外光源，另一个所述第一氟化钙窗远离长吸收池的一侧设置有并列的第一滤光片和第二滤光片，所述第一滤光片远离第一氟化钙窗的一侧设置有第一探测器，所述第二滤光片远离第一氟化钙窗的一侧设置有第二探测器，所述第一探测器和第二探测器均固定连接在第一PCB板上；
所述短检测池包括短吸收池，所述短吸收池的两端均固定连接有第二氟化钙窗，一个所述第二氟化钙窗远离短吸收池的一侧设置有第二红外光源，另一个所述第二氟化钙窗远离短吸收池的一侧设置有并列的第三滤光片和第四滤光片，所述第三滤光片远离第二氟化钙窗的一侧设置有第三探测器，所述第四滤光片远离第二氟化钙窗的一侧设置有第四探测器，所述第三探测器和第四探测器均固定连接在第二PCB板上。
作为本实用新型进一步的方案：所述短吸收池的长度不超过长吸收池长度的一半。
作为本实用新型进一步的方案：所述第一红外光源远离第一氟化钙窗的一侧设置有反射面朝向第一氟化钙窗的第一凹面镜，所述第二红外光源远离第二氟化钙窗的一侧设置有反射面朝向第二氟化钙窗的第二凹面镜。
本实用新型的有益效果：
1、本实用新型通过设置较大管径的气体吸收池，在长检测池和短检测池末端分别设置两个不同的滤光片实现了一个气体吸收池可同时对碳硫两种元素含量同时进行检测，相比传统的双碳双硫检测池减少了气体检测池的数量，由传统的两长、两短四个气体检测池减少到两个，减少了电器元件数量，降低了红外碳硫仪的制造成本，提高了红外碳硫仪的可靠性；
2、本实用新型通过设置长检测池和短检测池两个不同长度的气体吸收池，可以实现碳硫含量大量程精确检测，提高了红外碳硫仪的适用范围。
附图说明
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型整体结构示意图；
图2是本实用新型长检测池内部结构示意图；
图3是本实用新型短检测池内部结构示意图；
图中：1、长检测池；2、短检测池；101、第一红外光源；102、长吸收池；103、第一氟化钙窗；104、第一滤光片；105、第二滤光片；106、第一探测器；107、第二探测器；108、第一PCB板；109、第一凹面镜；201、第二红外光源；202、短吸收池；203、第二氟化钙窗；204、第三滤光片；205、第四滤光片；206、第三探测器；207、第四探测器；208、第二PCB板；209、第二凹面镜。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1-3所示，本实用新型为一种红外碳硫仪双碳双硫检测池，包括长检测池1和短检测池2，所述长检测池1包括长吸收池102，所述长吸收池102的两端均固定连接有第一氟化钙窗103，氟化钙窗可以很好的透过红外光线，一个所述第一氟化钙窗103远离长吸收池102的一侧设置有第一红外光源101，另一个所述第一氟化钙窗103远离长吸收池102的一侧设置有并列的第一滤光片104和第二滤光片105，红外光源发出的红外光线射入长吸收池102中，随后经过滤光片，所述第一滤光片104远离第一氟化钙窗103的一侧设置有第一探测器106，所述第二滤光片105远离第一氟化钙窗103的一侧设置有第二探测器107，探测器可以探测经过滤光片的红外光线光强等信息，第一滤光片104用于碳含量检测，第二滤光片105用于硫含量检测，所述第一探测器106和第二探测器107均固定连接在第一PCB板108上，PCB板可以对探测器探测的数值进行分析处理，进而输出气体中的碳硫值；
所述短检测池2包括短吸收池202，所述短吸收池202的两端均固定连接有第二氟化钙窗203，一个所述第二氟化钙窗203远离短吸收池202的一侧设置有第二红外光源201，另一个所述第二氟化钙窗203远离短吸收池202的一侧设置有并列的第三滤光片204和第四滤光片205，所述第三滤光片204远离第二氟化钙窗203的一侧设置有第三探测器206，所述第四滤光片205远离第二氟化钙窗203的一侧设置有第四探测器207，所述第三探测器206和第四探测器207均固定连接在第二PCB板208上。
所述短吸收池202的长度不超过长吸收池102长度的一半，设置一个长检测池1和短检测池2可以获得较大的量程，扩大碳硫检测池的适用范围。
所述第一红外光源101远离第一氟化钙窗103的一侧设置有反射面朝向第一氟化钙窗103的第一凹面镜109，所述第二红外光源201远离第二氟化钙窗203的一侧设置有反射面朝向第二氟化钙窗203的第二凹面镜209，凹面镜可以让红外光源发出的红外光线更集中，光强更加稳定，获得的检测结果更加准确。
工作原理：将待检测试样置入红外碳硫仪燃烧室中充分燃烧，随后将燃烧产生的气体分别通入长检测池1和短检测池2中，这些气体进入长检测池1，气体中的碳、硫化合物将第一红外光源101发出的红外光线中特定波长的红外线吸收，红外光线穿过长吸收池102后经第一滤光片104和第二滤光片105分别射入第一探测器106和第二探测器107中，第一滤光片104只允许被碳元素吸收的波长的红外线通过，第二滤光片105只允许被硫元素化合物吸收的波长的红外线通过，第一探测器106和第二探测器107将探测得到的光强等信息数据传给第一PCB板108，第一PCB板108处理探测数据得出碳、硫含量数据；
进入短检测池2的气体，燃烧产生的气体中的碳、硫化合物将第二红外光源201发出的红外光线中特定波长的红外线吸收，红外光线穿过短吸收池202后经第三滤光片204和第四滤光片205分别射入第三探测器206和第四探测器207中，第三滤光片204只允许被碳元素吸收的波长的红外线通过，第四滤光片205只允许被硫元素化合物吸收的波长的红外线通过，第三探测器206和第四探测器207将探测得到的光强等信息数据传给第二PCB板208，第二PCB板208处理探测数据得出碳、硫含量数据。
以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (3)
1.一种红外碳硫仪双碳双硫检测池，包括长检测池(1)和短检测池(2)，其特征在于，所述长检测池(1)包括长吸收池(102)，所述长吸收池(102)的两端均固定连接有第一氟化钙窗(103)，一个所述第一氟化钙窗(103)远离长吸收池(102)的一侧设置有第一红外光源(101)，另一个所述第一氟化钙窗(103)远离长吸收池(102)的一侧设置有并列的第一滤光片(104)和第二滤光片(105)，所述第一滤光片(104)远离第一氟化钙窗(103)的一侧设置有第一探测器(106)，所述第二滤光片(105)远离第一氟化钙窗(103)的一侧设置有第二探测器(107)，所述第一探测器(106)和第二探测器(107)均固定连接在第一PCB板(108)上；
所述短检测池(2)包括短吸收池(202)，所述短吸收池(202)的两端均固定连接有第二氟化钙窗(203)，一个所述第二氟化钙窗(203)远离短吸收池(202)的一侧设置有第二红外光源(201)，另一个所述第二氟化钙窗(203)远离短吸收池(202)的一侧设置有并列的第三滤光片(204)和第四滤光片(205)，所述第三滤光片(204)远离第二氟化钙窗(203)的一侧设置有第三探测器(206)，所述第四滤光片(205)远离第二氟化钙窗(203)的一侧设置有第四探测器(207)，所述第三探测器(206)和第四探测器(207)均固定连接在第二PCB板(208)上。
2.根据权利要求1所述的一种红外碳硫仪双碳双硫检测池,其特征在于，所述短吸收池(202)的长度不超过长吸收池(102)长度的一半。
3.根据权利要求1所述的一种红外碳硫仪双碳双硫检测池,其特征在于，所述第一红外光源(101)远离第一氟化钙窗(103)的一侧设置有反射面朝向第一氟化钙窗(103)的第一凹面镜(109)，所述第二红外光源(201)远离第二氟化钙窗(203)的一侧设置有反射面朝向第二氟化钙窗(203)的第二凹面镜(209)。
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2021
- 2021-02-07 CN CN202120346676.1U patent/CN215115869U/zh active Active
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