CN215297141U - 一种开路式激光气体分析仪 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种开路式激光气体分析仪，属于气体分析设备技术领域，其包括激光发射部和激光接收部，激光发射部与激光接收部电性连接，激光发射部用于发出激光信号，激光接收部能够接收激光发射部发出的激光信号，并对激光信号进行光谱分析；激光发射部与激光接收部均一一对应连接有安装组件和接线盒，安装组件用于调节并固定激光发射部与激光接收部，两个接线盒分别电性连接于激光发射部与激光接收部，用于接入供电与处理激光信号。本申请具有对剧毒、易燃易爆气体进行长期稳定有效地监测的效果。

Description

一种开路式激光气体分析仪

技术领域

本申请涉及气体分析设备的领域，尤其是涉及一种开路式激光气体分析仪。

背景技术

在部分工业生产中，会伴随有各种剧毒、易燃易爆气体的产生，若气体发生泄漏，会产生严重的后果。为了实时地对剧毒、易燃易爆气体进行监测，需要布置气体检测装置在工业现场，一旦剧毒、易燃易爆气体发生泄漏，能够及时报警，以便于及时对泄露的剧毒、易燃易爆气体进行处理以及人员的疏散。

现有对剧毒、易燃易爆气体进行监测通常是采用电化学气体传感器进行气体泄漏检测，将电化学气体传感器固定在工业场景内，并电性连接有微处理单元，微处理单元将电化学气体传感器采集到的模拟信号转换成数字信号后进行处理，从而实现对工业场景中的剧毒、易燃易爆气体进行监测。

针对上述中的相关技术，发明人认为电化学气体传感器保质期有限，传感器容易老化，导致监测的灵敏度发生漂移。并且电化学气体传感器存在对其他气体的交叉敏感性问题，导致测量受到干扰和读数出错的几率增大，无法实现稳定有效的对剧毒、易燃易爆气体进行长期监测。

实用新型内容

为了对剧毒、易燃易爆气体进行长期稳定有效地监测，本申请提供一种开路式激光气体分析仪。

本申请提供的一种开路式激光气体分析仪采用如下的技术方案：

一种开路式激光气体分析仪，包括激光发射部和激光接收部，所述激光发射部与所述激光接收部电性连接，所述激光发射部用于发出激光信号，所述激光接收部能够接收所述激光发射部发出的激光信号，并对激光信号进行光谱分析；所述激光发射部与所述激光接收部均一一对应连接有安装组件和接线盒，所述安装组件用于调节并固定所述激光发射部与所述激光接收部，两个所述接线盒分别电性连接于所述激光发射部与所述激光接收部，用于接入供电与处理激光信号。

通过采用上述技术方案，通过采用激光发射部和激光接收部对气体进行检测，激光发射部发射激光信号，激光接收部接收到穿过目标气体被吸收的激光信号，进行光谱分析，测得目标气体浓度。更换目标气体只需选择对应气体的激光波长，有效的排除了其他气体的干扰，提高了测量的准确性；同时激光发射部发射的激光信号不易衰弱，使得该设备能够长时间使用，提高了使用寿命；即能够实现对剧毒、易燃易爆气体进行长期稳定有效地监测。

可选的，所述激光发射部与所述激光接收部位于同一轴线上。

通过采用上述技术方案，通过将激光发射部与激光接收部设置于同一轴线上，便于激光接收部接收激光发射部发出的激光信号，从而对经过目标气体后的激光信号进行光谱分析，测得目标气体浓度。

可选的，两个所述接线盒之间信号连接，用于同步所述激光发射部与所述激光接收部的激光信号。

通过采用上述技术方案，通过对分别连接于激光发射部与激光接收部的两个接线盒信号连接，使两个接线盒之间能够及时的传输信号，并将激光发射部与激光接收部的激光信号进行同步。

可选的，两个所述接线盒均设置有输出接口，所述输出接口用于调节所述激光发射部与所述激光接收部参数信息与输出目标气体信息。

通过采用上述技术方案，通过对输出接口的设置，便于调节激光发射部与激光接收部的各项参数信息，同时在现场时，终端连接于输出接口，能够获取目标气体的各项指标信息。

可选的，所述激光发射部与所述激光接收部均设置有遮光罩。

通过采用上述技术方案，通过对遮光罩的设置，能够降低阳光对激光发射部与激光接收部的影响，同时根据使用场景的不同，还能够起到遮雨、降低散光的作用。

可选的，所述安装组件包括用于连接待安装位的安装部和用于连接所述激光发射部与所述激光接收部的连接部，所述连接部与所述激光发射部、所述激光接收部均可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，通过对安装部与连接部的设置，将激光发射部与激光接收部安装在待安装位，同时连接部与激光发射部、激光接收部的连接方式均采用可拆卸连接，便于对激光发射部与激光接收部进行转配与拆卸维修更换。

可选的，所述连接部设置有角度调节板和连接板，所述连接板与所述角度调节板垂直设置，所述连接板与所述激光发射部或者所述激光接收部转动连接；所述角度调节板远离连接板的一端设置有调节螺母，所述激光发射部或者所述激光接收部对应所述调节螺母配合设置有条形腔和调节螺栓，所述调节螺栓沿平行于所述角度调节板的方向贯穿于所述条形腔，所述调节螺栓位于条形腔中的部位设置有第一螺纹孔，所述调节螺母与所述第一螺纹孔配合连接。

通过采用上述技术方案，通过对调节螺母与第一螺纹孔的配合，便于对激光发射部或者激光接收部进行角度调节，从而便于激光发射部发出的激光信号能够被激光接收部接收。由于激光发射部或者激光接收部在角度发生变化时，第一螺纹孔的角度会发生变化，通过对条形腔和调节螺栓的设置，能够在激光发射部或者激光接收部角度发生变化后，通过转动调节螺栓，使调节螺母在条形腔中的位置发生改变，而调节螺母与第一螺纹孔始终能够配合连接。

可选的，所述连接板上设置有弧形孔，所述激光发射部与所述激光接收部均设置有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔与所述弧形孔通过螺栓连接。

通过采用上述技术方案，通过对第二螺纹孔和弧形孔的设置，能够在螺栓的作用下使连接板与激光发射部、所述激光接收部固定连接，便于维持激光发射部和所述激光接收部的稳定。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过对激光发射部和激光接收部对气体进行检测，激光发射部发射激光信号，激光接收部接收到穿过目标气体被吸收的激光信号，进行光谱分析，从而测得目标气体浓度；

2.通过激光测量气体浓度的方式，更换目标气体只需选择对应气体的激光波长，有效的排除了其他气体的干扰，提高了测量的准确性；同时激光发射部发射的激光信号不易衰弱，提高了使用寿命，进而实现对剧毒、易燃易爆气体进行长期稳定有效地监测；

3.通过对遮光罩的设置，能够降低阳光对激光发射部与激光接收部的影响，以及起到遮雨、降低散光的作用。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是本申请实施例的另一角度的整体结构示意图；

图3是本申请实施例的激光发射部结构爆炸示意图。

附图标记说明：1、激光发射部；11、条形腔；12、调节螺栓；121、第一螺纹孔；13、第二螺纹孔；2、激光接收部；3、安装组件；31、安装部；32、连接部；321、角度调节板；322、连接板；3221、弧形孔；323、调节螺母；4、接线盒；41、输出接口；5、遮光罩。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种开路式激光气体分析仪。参照图1和图2，开路式激光气体分析仪包括激光发射部1和激光接收部2，激光发射部1与激光接收部2电性连接，激光发射部1用于发出激光信号，激光接收部2能够接收激光发射部1发出的激光信号，并对激光信号进行光谱分析。激光发射部1发射激光信号，激光接收部2接收到穿过目标气体被吸收的激光信号，进行光谱分析，测得目标气体浓度。

参照图1和图2，为了便于激光接收部2接收激光发射部1发出的激光信号，激光发射部1与激光接收部2位于同一轴线上，使得激光接收部2能够接收到激光发射部1发出的激光信号，从而对经过目标气体后的激光信号进行光谱分析，测得目标气体浓度。

参照图1和图2，激光发射部1与激光接收部2均一一对应连接有一个安装组件3和一个接线盒4，安装组件3和接线盒4均与待安装位固定连接，为了便于拆卸安装组件3和接线盒4，其固定连接方式为可拆卸式固定连接，本申请中优选为采用螺钉连接，安装组件3和接线盒4上均设置有螺钉孔，螺钉孔配合螺钉将安装组件3和接线盒4固定在待安装位。安装组件3用于调节并固定激光发射部1与激光接收部2，两个接线盒4分别电性连接于激光发射部1与激光接收部2，用于接入激光发射部1和激光接收部2所需的电能。

参照图1和图2，激光检测的原理为基于可调谐半导体激光吸收光谱，不同气体的波长不一样，以及不同浓度的目标气体对光谱的吸收程度不一样，得到目标气体的浓度值与透光率等信息。因此，基于激光检测原理，更换目标气体只需选择对应气体的激光波长，能够有效的排除其他气体对测量精度的干扰，提高了测量的准确性。进一步的，激光发射部1发射的激光信号不易衰弱，使设备能够长时间工作，提高了使用寿命；从而能够对剧毒、易燃易爆气体进行长期稳定有效地监测。

参照图1和图2，由于安装组件3用于将激光发射部1和激光接收部2安装在待安装位上，因此安装组件3包括用于与待安装位螺钉连接的安装部31和用于连接激光发射部1或者激光接收部2的连接部32，连接部32与激光发射部1、激光接收部2均可拆卸连接，本申请中可拆卸连接优选为螺栓连接，便于对激光发射部1与激光接收部2进行转配与拆卸维修更换。

参照图2和图3，在安装激光发射部1和激光接收部2后，需要微调激光发射部1和激光接收部2的角度，使激光发射部1发射出的激光信号能够被激光接收部2接收。为了便于对激光发射部1和激光接收部2角度的微调，连接部32设置有角度调节板321和连接板322，连接板322与角度调节板321垂直设置，连接板322与激光发射部1或者激光接收部2螺栓连接；角度调节板321远离连接板322的一端设置有调节螺母323，激光发射部1或者激光接收部2对应调节螺母323配合设置有条形腔11和调节螺栓12，调节螺栓12沿平行于角度调节板321的方向贯穿于条形腔11，调节螺栓12位于条形腔11中的部位设置有第一螺纹孔121，调节螺母323与第一螺纹孔121配合连接。

参照图2和图3，由于激光发射部1或者激光接收部2角度发生变化时，第一螺纹孔121的角度会发生变化，激光发射部1或者激光接收部2角度发生变化后，转动调节螺栓12，使调节螺母323在条形腔11中的位置发生改变，而调节螺母323与第一螺纹孔121始终能够配合连接。通过调节螺母323与第一螺纹孔121的配合连接，便于对激光发射部1或者激光接收部2进行角度调节，从而便于激光发射部1发出的激光信号能够被激光接收部2接收。

参照图2和图3，为了进一步对激光发射部1与激光接收部2进行固定，连接板322上设置有弧形孔3221，激光发射部1与激光接收部2均设置有第二螺纹孔13，第二螺纹孔13与弧形孔3221螺栓连接，在螺栓的作用下使连接板322与激光发射部1、激光接收部2固定连接，便于维持激光发射部1和激光接收部2的稳定。

参照图2和图3，为了便于激光发射部1与激光接收部2的信号同步，两个接线盒4之间信号连接，使得两个接线盒4之间能够及时的传输信号，并将激光发射部1与激光接收部2的激光信号进行同步，从而便于对目标气体的浓度进行检测。两个接线盒4之间的信号连接方式可以是有线连接也可以是无线连接，其中无线连接方式可以是4G连接、5G连接、WiFi连接、蓝牙连接、Zigbee组网连接等，凡是能够实现两个接线盒4之间能够进行信号传输即可；本申请中为了避免工业场景中复杂的工况环境对两个接线盒4之间信号连接造成影响，本申请中两个接线盒4的信号连接方式为有线连接的方式，通过导线信号连接于两个接线盒4，从而降低了工况环境对两个接线盒4之间信号传输的影响。

参照图1和图2，本申请中，激光接收部2的接线盒4具有接入供电、信号同步、输出信号的功能，为主接线盒4。激光发射部1的接线盒4通过导线与激光发射部1的接线盒4连接，实现信号同步和供电的双重功能。

参照图2和图3，由于激光接收部2的接线盒4为主接线盒4，为了便于在工业场景现场对激光发射部1与激光接收部2进行调节，激光接收部2的接线盒4设置有输出接口41，输出接口41能够连接于终端设备，输出接口41用于调节激光接收部2各项参数信息与输出目标气体的气体浓度、透光率等信息，并通过信号连接的导线将信号传输到激光发射部1的接线盒4，从而实现对激光发射部1的各项参数信息进行调节。

参照图2和图3，为了避免强光对激光发射部1与激光接收部2造成影响，激光发射部1与激光接收部2均设置有遮光罩5。遮光罩5能够降低阳光对激光发射部1与激光接收部2的影响，同时根据使用场景的不同，还能够起到遮雨、降低散光的作用。

本申请实施例一种开路式激光气体分析仪的实施原理为：将两个安装部31固定在待安装位，其中一个连接部32连接于激光发射部1，另一个连接部32连接于激光接收部2，并调节角度调节板321与连接板322的位置，使激光接收部2能够接收到激光发射部1发出的激光。

分别将两个接线盒4与激光发射部1、激光接收部2电性连接，接入市电，使激光发射部1发出激光信号，激光接收部2接收到穿过目标气体被吸收的激光信号，并通过导线将激光信号通过接线盒4反馈到激光发射部1，激光接收部2进行光谱分析，测得目标气体浓度。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种开路式激光气体分析仪，其特征在于：包括激光发射部(1)和激光接收部(2)，所述激光发射部(1)与所述激光接收部(2)电性连接，所述激光发射部(1)用于发出激光信号，所述激光接收部(2)能够接收所述激光发射部(1)发出的激光信号，并对激光信号进行光谱分析；所述激光发射部(1)与所述激光接收部(2)均一一对应连接有安装组件(3)和接线盒(4)，所述安装组件(3)用于调节并固定所述激光发射部(1)与所述激光接收部(2)，两个所述接线盒(4)分别电性连接于所述激光发射部(1)与所述激光接收部(2)，用于接入供电与处理激光信号。

2.根据权利要求1所述的一种开路式激光气体分析仪，其特征在于：所述激光发射部(1)与所述激光接收部(2)位于同一轴线上。

3.根据权利要求1所述的一种开路式激光气体分析仪，其特征在于：两个所述接线盒(4)之间信号连接，用于同步所述激光发射部(1)与所述激光接收部(2)的激光信号。

4.根据权利要求3所述的一种开路式激光气体分析仪，其特征在于：所述接线盒(4)设置有输出接口(41)，所述输出接口(41)用于调节所述激光发射部(1)与所述激光接收部(2)参数信息与输出目标气体信息。

5.根据权利要求1所述的一种开路式激光气体分析仪，其特征在于：所述激光发射部(1)与所述激光接收部(2)均设置有遮光罩(5)。

6.根据权利要求1所述的一种开路式激光气体分析仪，其特征在于：所述安装组件(3)包括用于连接待安装位的安装部(31)和用于连接所述激光发射部(1)或者所述激光接收部(2)的连接部(32)，所述连接部(32)与所述激光发射部(1)、所述激光接收部(2)均可拆卸连接。

7.根据权利要求6所述的一种开路式激光气体分析仪，其特征在于：所述连接部(32)设置有角度调节板(321)和连接板(322)，所述连接板(322)与所述角度调节板(321)垂直设置，所述连接板(322)与所述激光发射部(1)或者所述激光接收部(2)转动连接；所述角度调节板(321)远离连接板(322)的一端设置有调节螺母(323)，所述激光发射部(1)或者所述激光接收部(2)对应所述调节螺母(323)配合设置有条形腔(11)和调节螺栓(12)，所述调节螺栓(12)沿平行于所述角度调节板(321)的方向贯穿于所述条形腔(11)，所述调节螺栓(12)位于条形腔(11)的中部设置有第一螺纹孔(121)，所述调节螺母(323)与所述第一螺纹孔(121)配合连接。

8.根据权利要求7所述的一种开路式激光气体分析仪，其特征在于：所述连接板(322)上设置有弧形孔(3221)，所述激光发射部(1)与所述激光接收部(2)均设置有第二螺纹孔(13)，所述第二螺纹孔(13)与所述弧形孔(3221)通过螺栓连接。

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