CN220230884U - 气体分析仪的光导管 - Google Patents

Abstract

本申请涉及气体成分检测技术领域，更具体地，涉及一种气体分析仪的光导管。本申请中，光导管可以增加激光器发出的激光的反射以及降低或防止空气中的干扰气体造成的激光衰减导致的激光损耗，提高了气体分析仪的检测精度和准确度。在本申请的一些实施例中，气体分析仪集成有校准轮，通过控制器对校准轮的控制，能及时完成气体分析仪的校准，省去了存储标准气体的钢瓶，减少了对场地的占用，同时也减少了劳动强度。标准气体密封于校准轮中，可以重复利用，减小了标准气体排放造成的环境污染。通过校准轮、零气发生器的配置以及控制器的控制，实现了气体分析仪的自动校准。

Description

气体分析仪的光导管

技术领域

本申请涉及气体成分检测技术领域，更具体地，涉及一种气体分析仪的光导管。

背景技术

当红外光照射气体分子时，如果气体分子基团的振动频率和红外光的频率一致，红外光的能量通过分子偶极矩的变化传递给气体分子，表现为基团吸收一定频率的红外光产生振动跃迁。红外光气体分析仪利用不同气体分子选择性吸收不同波长的红外线，根据红外谱图可以对待测气体进行定性和定量分析。气体分析仪在使用前和运行期间，需要定期或不定期的进行校准操作，包括标零、标满、以及线性校准等，以保持仪器的误差在规定的范围内。

现有技术中标零时需要配备单独的零气发生器或者配备钢瓶零气(例如高纯氮气或不含待测组分的空气)。标满通常用(80～100)％F.S.(Full Scale，仪器满量程)浓度的标准气体，线性校准则通常需要多种浓度的标准气体。在上述标零、标满以及线性校准过程中，需要配备多个钢瓶存储的不同浓度的标准气体，不仅占用场地，还存在安全隐患。此外，人工校准不及时会影响检测的准确度。在上述人工校准过程中，需要人工将钢瓶内的标准气体充入气体分析仪，这不但增加了劳动强度还因标准气体的排放造成了环境污染。

实用新型内容

有鉴于此，本申请提供一种气体分析仪的光导管，以解决现有技术中一个或多个技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请的实施例提供了一种气体分析仪的校准轮，所述校准轮包括轮体，所述轮体设置有：

工作池，所述工作池为开口状或密封有充入其中的零气；

第一校准池组件，所述第一校准池组件包括至少两个第一校准池，且各所述第一校准池用于密封充入其中的相同浓度的标准气体；

所述轮体设置为，在所述气体分析仪处于校准模式时，至少两个所述第一校准池依次进入光路以获得至少两个第一校准值，比较各所述第一校准值，若其中两个所述第一校准值的差值符合预设条件，则选用其中一个所述第一校准值进行气体分析仪的校准；在所述气体分析仪处于检测模式时，所述工作池进入光路以进行待测气体的检测。

在一些实施例中，校准轮还包括：

第二校准池组件，所述第二校准池组件包括至少两个第二校准池，且各所述第二校准池内均用于密封充入其中的相同浓度的标准气体；充入所述第二校准池的标准气体浓度与充入所述第一校准池的标准气体浓度不同；

第三校准池组件，所述第三校准池组件包括至少两个第三校准池，且各所述第三校准池内均用于密封充入其中的相同浓度的标准气体；充入所述第三校准池的标准气体浓度与充入所述第一校准池的标准气体浓度以及充入所述第二校准池的标准气体浓度均不同；

所述轮体设置为，在所述气体分析仪处于校准模式时，至少两个所述第二校准池依次进入光路以获得至少两个第二校准值，比较各所述第二校准值，若其中两个所述第二校准值的差值符合预设条件，则选用其中一个所述第二校准值进行气体分析仪的校准；至少两个所述第三校准池依次进入光路以获得至少两个第三校准值，比较各所述第三校准值，若其中两个所述第三校准值的差值符合预设条件，则选用其中一个所述第三校准值进行气体分析仪的校准。

在一些实施例中，所述第一校准池、所述第二校准池、所述第三校准池的数量均为两个。

在一些实施例中，所述轮体中心设置有安装孔，所述安装孔用于连接电机的输出轴，所述电机驱动所述轮体转动以使所述工作池进入光路，以及所述电机驱动各所述第一校准池、各所述第二校准池、各所述第三校准池进入光路。

在一些实施例中，所述第一校准池组件、所述第二校准池组件、所述第三校准池组件在所述轮体上依次分布，以方便比较各所述第一校准值、各所述第二校准值、各所述第三校准值。

第二方面，本申请的实施例提供了一种零气发生器，所述零气发生器包括填料管，所述填料管内填充有填料，所述填料用于去除空气中的待测气体组分；

所述零气发生器连接有流量计，所述控制器获取所述流量计的总流量，基于预设流量与所述总流量进行比较，若所述总流量接近于所述预设流量则进行提醒操作；或

所述控制器设置有预设时间，在接近于所述预设时间时，所述控制器进行提醒操作。

在一些实施例中，所述零气发生器还包括：

壳体，所述壳体上形成有凹槽；

插接件，可拆卸地插接于所述凹槽，所述插接件包括上挡板、下挡板、前面板、后挡板以及形成于所述上挡板、所述下挡板、所述前面板、所述后挡板之间的凹入部；

所述填料管可拆卸地连接于所述插接件且置于所述凹入部内；

所述壳体、所述插接件、所述填料管设置为，在所述插接件插接于所述凹槽时，所述填料管跟随所述插接件插接于所述凹槽，所述凹槽与所述前面板用于防止所述填料管受磕碰损坏；在所述插接件从所述凹槽抽出时，所述填料管跟随所述插接件从所述凹槽抽出，以方便对所述填料管进行更换或对所述填料管内的填料进行更换。

第三方面，本申请的实施例提供了一种光导管，所述光导管内为真空或充入非干扰性气体，所述光导管包括：

腔体，所述腔体的内部为光导腔壁；

第一镜片，密封连接于所述腔体的一端；

第二镜片，密封连接于所述腔体的另一端；

其中，所述光导腔壁通过抛光或镀膜处理，以增加激光器发出的激光的反射以及减少所述激光的损耗。

其中，所述非干扰性气体为使用所述气体分析仪对待测气体检测时对检测的检测精度无影响或影响在允许范围内的气体。

所述光导管至少设置于：

所述激光器与所述检测气室之间；或/和

所述检测气室与所述校准轮之间；或/和

所述校准轮与所述检测器之间。

所述光导管为直形或弯形或分叉形。

所述光导管的腔体上设置有进气口和出气口，所述进气口远离于所述出气口，减少所述非干扰性气体从所述出气口逸出。

第四方面，本申请的实施例提供了一种气体分析仪，气体分析仪至少包括第一方面、第二方面、第三方面之一的技术方案。

第五方面，本申请的实施例提供了一种气体分析仪的使用方法。

在一些实施例中，在所述气体分析仪处于校准模式时，包括：

零气发生器获取空气并处理形成零气；

零气进入检测气室后，校准轮旋转使至少两个第一校准池依次进入光路以获得至少两个第一校准值；其中，所述校准轮的轮体上设置有第一校准池组件，所述第一校准池组件包括至少两个所述第一校准池，且各所述第一校准池内均用于密封充入其中的相同浓度的标准气体；其中，光路为激光器发出的光依次经过检测气室、校准轮并到达检测器；

比较各所述第一校准值；若其中两个所述第一校准值的差值符合预设条件，则选用其中一个所述第一校准值进行气体分析仪的校准。

在一些实施例中，在所述气体分析仪处于检测模式时，包括：待测气体进入检测气室后，校准轮旋转使工作池进入光路以进行待测气体的检测；其中，所述工作池设置于所述轮体上，所述工作池为开口状或密封有充入其中的零气。

在一些实施例中，在所述气体分析仪处于标零模式时，包括：所述零气发生器获取空气并处理形成零气，零气进入检测气室后，校准轮旋转使工作池进入光路以对所述气体分析仪进行标零。

在一些实施例中，在所述气体分析仪处于校准模式时，还包括：

校准轮旋转使至少两个第二校准池依次进入光路以获得至少两个第二校准值；其中，所述轮体上设置有第二校准池组件，所述第二校准池组件包括至少两个所述第二校准池，且各所述第二校准池内均用于密封充入其中的相同浓度的标准气体，充入所述第二校准池的标准气体浓度与充入所述第一校准池的标准气体浓度不同；

比较各所述第二校准值；若其中两个所述第二校准值的差值符合预设条件，则选用其中一个所述第二校准值进行气体分析仪的第二次校准；

校准轮旋转使至少两个第三校准池依次进入光路以获得至少两个第三校准值；其中，所述校准轮的轮体上设置有第三校准池组件，所述第三校准池组件包括至少两个所述第三校准池，且各所述第三校准池内均用于密封充入其中的相同浓度的标准气体，充入所述第三校准池的标准气体浓度与充入所述第一校准池的标准气体浓度以及充入所述第二校准池的标准气体浓度均不同；

比较各所述第三校准值；若其中两个所述第三校准值的差值符合预设条件，则选用其中一个所述第三校准值进行气体分析仪的第三次校准。

本申请一些实施例带来的有益效果是：

本申请中，光导管可以增加激光器发出的激光的反射以及降低或防止空气中的干扰气体造成的激光衰减导致的激光损耗，提高了气体分析仪的检测精度和准确度。气体分析仪集成有校准轮，通过控制器对校准轮的控制，能及时完成气体分析仪的校准，省去了存储标准气体的钢瓶，减少了对场地的占用，同时也减少了劳动强度。本申请中，标准气体密封于校准轮中，可以重复利用，减小了标准气体排放造成的环境污染。本申请中，通过校准轮、零气发生器的配置以及控制器的控制，实现了气体分析仪的自动校准。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本申请的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本申请的范围。本申请的其他特征将通过以下的说明书而变得容易理解。根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例，附图用于更好地理解本方案，不构成对本申请的限定。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1为本申请一些实施例气体分析仪的系统配置图，其中短划线用于表示电连接；

图2为本申请一些实施例校准轮的结构示意图；

图3为本申请一些实施例零气发生器的结构示意图，其中示出了插接件插接于凹槽；

图4为本申请一些实施例零气发生器的结构示意图，其中示出了插接件从凹槽抽出；

图5为本申请一些实施例光导管的结构示意图，其中示出了三种光导管的形状；

图6为本申请一些实施例光导管的进气口与出气口的布置示意图，其中示出了三种光导管的进气口与出气口的布置方式；

图7为本申请一些实施例气体分析仪的使用方法的流程框图；

图8为本申请另一些实施例气体分析仪的使用方法的流程框图；

主要元件符号说明：

10-校准轮；11-第一校准池组件，111-第一校准池a，112-第一校准池b；12-第二校准池组件，121-第二校准池a，122-第二校准池b；13-第三校准池组件，131-第三校准池a，132-第三校准池b；14-工作池，15-安装孔，16-轮体；

20-零气发生器，21-填料管，22-壳体；23-插接件，231-上挡板，232-下挡板，233-前面板，234-后挡板；

30-光导管，301-第一光导管，302-第二光导管，303-第三光导管；31-第一镜片，32-第二镜片，33-腔体；

100-气体分析仪。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，其中包括本申请实施例的许多细节以助于理解，所描述的实施例仅为本申请的可能的技术实现，应当将它们认为仅仅是示范性的，并非全部实现可能。同样，为了清楚和简明，以下的描述中省略了部分对公知功能和结构的描述。

本申请的说明书和权利要求书中的“第一”、“第二”等术语是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。本申请中“或/和”、“和/或”表示对象至少为其中之一，“或”表述对象为其中之一。“上”、“下”、“前”、“后”等是以图4中所示的坐标叙述的，主要作用是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

根据本申请的第一方面，提供一种气体分析仪100的校准轮10，所述校准轮10包括轮体16，所述轮体16设置有：

工作池14，所述工作池14为开口状或密封有充入其中的零气；

第一校准池组件11，所述第一校准池组件11包括至少两个第一校准池，且各所述第一校准池内均用于密封充入其中的相同浓度的标准气体；

所述轮体16设置为，在所述气体分析仪100处于校准模式时，至少两个所述第一校准池依次进入光路以获得至少两个第一校准值，比较各所述第一校准值，若其中两个所述第一校准值的差值符合预设条件，则选用其中一个所述第一校准值进行气体分析仪100的校准；在所述气体分析仪100处于检测模式时，所述工作池14进入光路以进行待测气体的检测。其中，待测气体中包括待测气体组分，还可以包括其他气体组分。

在本申请中，工作池14，密封有充入其中的零气，以提高气体分析仪100的检测准确度。在本申请中，校准轮10包括工作池14和第一校准池，工作池14能够用于待测气体的检测，第一校准池能够用于气体分析仪100的校准，这样本申请的校准轮10在检测和校准过程中不再需要人工向校准轮10加注零气和标准气体，这样的设计降低了运行和维护所需的劳动强度和人工成本。零气被密封于工作池14内、标准气体被密封于第一校准池内，气体分析仪100运行过程中不需要频繁的充入和排放零气和标准气体，可以通过本地或远程对气体分析仪100进行控制，提高了气体分析仪100的自动化水平。气体分析仪100运行过程中不需要频繁的充入和排放零气和标准气体，也降低了运行成本并且减少了环境污染。

本申请中，设置至少两个第一校准池，可以避免因第一校准池内标准气体泄漏导致的检测结果失真，相邻设置的第一校准池充入相同浓度的标准气体，相互比对校验。

在一些具体实施方式中，作为单独售卖的校准轮10，工作池14内充有零气且处于密封状态或为开口状从而裸露于环境中、多个第一校准池内充有相同浓度的标准气体且处于密封状态。在另一些具体实施方式中，作为单独售卖的校准轮10，工作池14内未充有零气，在使用前或使用时充入零气并密封，第一校准池内未充入标准气体，在使用前或使用时充入相同浓度的标准气体且进行密封。

关于第一校准值的差值的预设条件，在一些实施例中，例如预设条件可以为：第一校准值的差值在2％以内。当然，也可以根据需要设置其他的预设条件。

在一些实施例中，校准轮10还包括：

第二校准池组件12，所述第二校准池组件12包括至少两个第二校准池，且各所述第二校准池内均用于密封充入其中的相同浓度的标准气体；充入所述第二校准池的标准气体浓度与充入所述第一校准池的标准气体浓度不同；

第三校准池组件13，所述第三校准池组件13包括至少两个第三校准池，且各所述第三校准池内均用于密封充入其中的相同浓度的标准气体；充入所述第三校准池的标准气体浓度与充入所述第一校准池的标准气体浓度以及充入所述第二校准池的标准气体浓度均不同；

所述轮体16设置为，在所述气体分析仪100处于校准模式时，至少两个所述第二校准池依次进入光路以获得至少两个第二校准值，比较各所述第二校准值，若其中两个所述第二校准值的差值符合预设条件，则选用其中一个所述第二校准值进行气体分析仪100的校准；至少两个所述第三校准池依次进入光路以获得至少两个第三校准值，比较各所述第三校准值，若其中两个所述第三校准值的差值符合预设条件，则选用其中一个所述第三校准值进行气体分析仪100的校准。经过这样的设置，完成了气体分析仪100的线性校准。

在本申请中，当仅设置一个校准池组件例如第一校准池组件11或第二校准池组件12或第三校准池组件13时，气体分析仪100可以进行单点校准。当设置两个以上的校准池组件时可以进行单点校准和多点校准，当校准次数为三次及以上时也称为线性校准。当然，也可以根据检测精度的需要设置更多的校准池组件，例如设置第四校准池组件，同样地第四校准池组件包括至少两个第四校准池，且各所述第四校准池用于密封充入其中的相同浓度的标准气体。在本申请的一些实施例中，若无根据技术方案推导出不同的含义，则精度与准确度具有相同的含义，表示结果与真实值之间的接近程度。在本申请中，不同校准池组件的校准池内充入的标准气体的浓度不同，以实现多点校准。

图2为本申请一些实施例校准轮10的结构示意图，一些实施例如图2所示，所述第一校准池、所述第二校准池、所述第三校准池的数量均为两个，分别为第一校准池a111、第一校准池b112、第二校准池a121、第二校准池b122、第三校准池a131、第三校准池b132。第一校准池a111和第一校准池b112组成的第一校准池组件11、第二校准池a121和第二校准池b122组成的第二校准池组件12、第三校准池a131和第三校准池b132组成的第三校准池组件13、一个工作池14、一个安装孔15在轮体16上设置。在另一些实施例中，还可以包括更多数量的第一校准池或第二校准池或第三校准池，例如第一校准池组件11包括第一校准池a111、第一校准池b112以及第一校准池c，由此若测得的三个第一校准值的差值均符合预设条件，则选择任一第一校准值进行气体分析仪100的校准，或者也可以选用中间数值的第一校准值进行气体分析仪100的校准以进一步提高气体分析仪100的检测准确度。

在图2所示实施例中，安装孔15设置于所述轮体16中心，所述安装孔15用于连接电机的输出轴，在控制器的控制下，所述电机驱动所述轮体16转动以使所述工作池14进入光路，以及所述电机驱动各所述第一校准池、各所述第二校准池、各所述第三校准池进入光路。

在图2所示实施例中，所述第一校准池组件11、所述第二校准池组件12、所述第三校准池组件13在所述轮体16上依次分布，以方便比较各所述第一校准值、各所述第二校准值、各所述第三校准值。以第一校准池组件11为例，第一校准池a111进入光路后获得一个第一校准值，校准轮10仅需转动一个较小的角度就可以使第一校准池b112进入光路后获得另一个第一校准值。这样的设计一方面可以及时比较两个第一校准值，另一方面在进行单点校准时也降低了校准轮10转动所需的功耗。同样地，在第一校准池组件11包含第一校准池a111、第一校准池b112以及第一校准池c时，第一校准池a111、第一校准池b112以及第一校准池c选择相邻布置。

在图2所示实施例中，以安装孔15为中心，第一校准池a111、第一校准池b112、第二校准池a121、第二校准池b122、第三校准池a131、第三校准池b132、工作池14等间距环布在轮体16上，这样校准轮10每次转动的角度相同，便于简化对校准轮10控制以及便于电机驱动以固定的速率驱动校准轮10。

根据本申请的第二方面，提供一种零气发生器20，所述零气发生器20包括填料管21，所述填料管21内填充有填料，所述填料用于通过吸附、反应、分离等方式去除空气中的待测气体组分；所述零气发生器20连接有流量计，所述控制器获取所述流量计的总流量，基于预设流量与所述总流量进行比较，若所述总流量接近于所述预设流量则进行提醒操作。例如，接近于可以为总流量达到预设流量的90％、95％等。

在图1所示实施例中，空气经图1所示的空气入口进入零气发生器20，经填料管21去除待测气体组分后形成零气，去除方式例如可以包括吸附、反应、分离等。零气发生器20连接有流量计，零气发生器20输出的零气流经流量计，流量计检测通过的零气的总流量，控制器获取通过的零气的总流量，基于预设流量与总流量进行比较，若总流量接近于预设流量则进行提醒操作。在另一些实施例中，流量计设置于空气进气管路中，即流量计检测通过的空气的总流量，控制器获取通过的空气的总流量，基于预设流量与总流量进行比较，若总流量接近于预设流量则进行提醒操作。例如，可以根据填料管21内填料能将空气处理成零气的体积来设置总流量。由于填料管21内填料的多少影响将空气处理成零气的体积，故而对于包含不同质量填料的填料管21可以设置不同的总流量。例如，提醒操作方式可以为在图1所示的显示屏上显示提醒文字或/和提醒图像或/和提醒声音，在重新更换填料或重新更换填料管21后，提醒文字或/和提醒图像或/和提醒声音消失，并且在重新更换填料后重新计算总流量。

这样，可以通过检测零气发生器20连接的流量计累计的总流量来判断填料管21内的填料是否在有效的工作时间内，当总流量累计值接近于零气发生器20限值即预设流量时，进行报警提示更换。例如，接近于可以为总流量达到预设流量的90％、95％等。

考虑到即使气体分析仪100不运行时，图1所示的空气入口封闭，但仍有可能存在空气接触填料的情形，空气与填料接触导致填料逐渐失效或使用寿命降低，在一些实施例中，控制器设置有预设时间，填料管21使用时间接近于预设时间后控制器进行提醒操作。提醒的方式及采取的措施如上。例如，接近于可以为，使用时间即总时间达到预设时间的90％、95％等。

图3和图4示出了本申请一些实施例的零气发生器20的结构，零气发生器20包括：

壳体22，所述壳体22上形成有凹槽；

插接件23，可拆卸地插接于所述凹槽，所述插接件23包括上挡板231、下挡板232、前面板233、后挡板234以及形成于所述上挡板231、所述下挡板232、所述前面板233、所述后挡板234之间的凹入部；

所述填料管21可拆卸地连接于所述插接件23且置于所述凹入部内；

所述壳体22、所述插接件23、所述填料管21设置为，在所述插接件23插接于所述凹槽时，所述填料管21跟随所述插接件23插接于所述凹槽，所述凹槽与所述前面板233用于防止所述填料管21受磕碰损坏；在所述插接件23从所述凹槽抽出时，所述填料管21跟随所述插接件23从所述凹槽抽出，以方便对所述填料管21进行更换或对所述填料管21内的填料进行更换。

本申请中，零气发生器20进行了小型化设计，零气发生器20作为气体分析仪100器的一部分集成于气体分析仪100，实现了气体分析仪100的校准的自动化，有利于提高气体分析仪的检测精度、准确度，以及减少人工的投入。

本申请的插接件23与壳体22上形成的凹槽整体呈抽屉状，插接件23可以从凹槽内抽出避免了拆开零气发生器20，可以方便的对填料管21进行更换或对所述填料管21内的填料进行更换。插接件23插入凹槽后能够对填料管21进行保护，防止填料管21被磕碰损坏。

对于单一组分的待测气体，零气发生器20对该单一组分的待测气体进行处理形成零气。例如气体分析仪100检测A气体，零气发生器20产生A气体的零气：空气由空气入口经零气发生器20里的A气体组分专用填料管21后，得到不含A气体组分的零气。对于多组分的待测气体，零气发生器20对该多组分的待测气体进行处理形成零气。

本申请的零气发生器20实现了寿命计量与提醒功能：通过监测零气发生器20的流量与统计，判断零气发生器20填料寿命，并提醒更换填料。通过分析气体分析仪100的测量结果，可以得到零气质量的反馈，并以此提示维护、维修零气发生器20。

在本申请中，气体分析内置设置零气发生器20，这样可以不再设置供应零气的钢瓶，有助于气体分析的小型化。在一些实施例中，选用的零气为氮气，例如零气发生器20工作故障时，可以将氮气钢瓶接入样气入口作为应急使用。

下面来叙述本申请的光导管30。

目前低损耗的红外光尤其是中红外光的可用传输介质较少，这些传输介质存在一些局限性，例如可通过的波长范围较窄，不适合弯曲等，限制了红外光谱类气体分析装置的性能。并且，由于中红外光源的特殊性以及中红外光导种类较少的原因，仪器的部分光路暴露在空气中。例如待测气体组分为CO2/CO/SO2/NO/H2O等时，空气对检测结果的影响尤其严重。

由此，根据本申请的第三方面，提供一种光导管30，所述光导管30内为真空或充入非干扰性气体；

所述光导管30至少设置于：

所述激光器与所述检测气室之间；或/和

所述检测气室与所述校准轮10之间；或/和

所述校准轮10与所述检测器之间。

在图1所示实施例中，光导管30设置于激光器与检测气室之间、检测气室与校准轮10之间、以及校准轮10与所述检测器之间，激光器发出的激光依次经过第一光导管301、检测气室、第二光导管302、校准轮10、第三光导管303后达到检测器。这样激光全程不暴露于空气中，不受空气影响，避免了空气中的干扰气体造成激光的衰减，提高了气体分析仪100的检测精度。可以理解的是，当光导管30设置于激光器与检测气室之间或检测气室与校准轮10之间或校准轮10与所述检测器之间时，可以部分的避免空气中的干扰气体造成激光的衰减。

非干扰性气体可以为，使用气体分析仪100对待测气体检测时对检测检测精无影响或影响在允许范围内的气体，非干扰性气体可以为单一成分或混合成分。在一些实施例中，例如非干扰性气体中不包含待测气体组分，在一些实施例中，待测气体组分为CO2，则非干扰性气体中不包含CO2。在另一些实施例中，充入的非干扰性气体为高纯氮气。在又一些实施例中，可以用零气发生器20产生的零气充当非干扰性气体，例如可以将零气发生器20分别与第一光导管301、第二光导管302、第三光导管303连通，第一光导管301、第二光导管302、第三光导管303可以设置一个进气口和一个出气口、或者进气口与出气口共用，这样在零气进入光导管30，将光导管30内的空气挤出。基于零气与空气的密度关系，进气口与出气口可以均设置在同一方向，也可以设置于相反的方向，以便零气能将空气更为干净的从光导管30内挤出。

图5为本申请一些实施例光导管30的结构示意图，其中示出了三种光导管30的形状，分别为直形、弯形、分叉形，其中箭头为激光的传播路径。当光导管30为弯形时，可以调整激光器发出的激光的行进方向，这样可以灵活的布置激光器、检测气室、校准轮10的位置，有利于实现气体分析仪100的小型化。具体地，光导管30包括腔体33，所述腔体33密封连接有位于腔体33两端的第一镜片31、第二镜片32，所述腔体33内部为光导腔壁。光导腔壁通过抛光或镀膜处理，以增加激光器发出的激光的反射、减少激光的损耗，同样的可以提高气体分析仪100的检测精度。具体而言，光导管30可以增加激光器发出的激光的反射以及降低或防止空气中的干扰气体造成的激光衰减导致的激光损耗，提高了气体分析仪100的检测精度和准确度。在一些实施例中，腔体33的材质可以是金属、石英等耐压材质，可以防止光导管30内为真空时因外部大气压力引起光导管30收缩变形，或光导管30内充入的非干扰性气体压力大于大气压力引起的光导管30膨胀变形。

第一镜片31、第二镜片32的材质可以是石英、氟化钙、硅、锗等透光材料，根据待测气体组分的特征吸收波长而针对性的进行设计，例如氟化钙材质对不同波长的激光都具有很高的透光性。针对不同组分的待测气体，可以更换不同材质第一镜片31、第二镜片32的光导管30。

图6为本申请一些实施例光导管30的进气口与出气口的布置示意图，其中示出了三种光导管30的进气口与出气口的布置方式。第一种方式为，光导管30的腔体33上设置通孔，该通孔集合进气口和出气口的功能，即气体的进出均通过该通孔。第二种方式为，光导管30的腔体33上设置一个进气口和一个出气口，进气口和出气口可以设置在不同的位置，例如进气口和出气口均设置在图6中腔体33的同一侧，也可以根据需要将进气口、出气口设置在腔体33的不同侧。在设置一个进气口和一个出气口的实施方式中，进气口和出气口应尽量远离，这样能减少充入的非干扰性气体从出气口逸出而导致的非干扰性气体损失，也方便将光导管30内的空气更为干净的排出。在一些实施例中，进气口的口径大于出气口的口径，在向光导管30充入非干扰性气体的过程中，增加了从出气口流出的气体压强，减小了从出气口倒流入光导管30的空气，提高了充入光导管30的非干扰性气体的纯度，进而提高了提高气体分析仪100的检测精度。在第一种方式和第二种方式中，可以通过抽气的方式在光导管30内形成真空。第三种方式为，光导管30内为不设置进气口和出气口，光导管30内充入非干扰性气体，这可以通过在非干扰性气体环境中将第一镜片31、第二镜片32与腔体33密封连接来实现。图6中示出的为直形的光导管30，可以理解的是，弯形和分叉形的光导管30也可以采用相应的进气口与出气口布置方式。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请第一方面、第二方面、第三方面中的各实施例及各实施例中的特征可以相互组合，具有相应的技术效果。

根据本申请的第四方面，提供一种气体分析仪100，气体分析仪100至少包括第一方面、第二方面、第三方面之一的技术方案。

图1为本申请一些实施例气体分析仪100的系统配置图，其中短划线用于表示电连接。控制器电连接有流量计、采样泵、电机、电磁阀、激光器、检测器，并控制这些部件的开启与关闭，与控制器连接的显示屏上可以显示这些部件的开关虚拟按键。零气发生器20顺序连接有流量计、采样泵、检测气室(电磁阀第一端A与第二端B连通时)、样气出口。其中，激光器、检测气室、校准轮10、检测器之间均设置有光导管30，在控制器的控制下电机驱动校准轮10进行转动。

在本申请中，校准轮10包括工作池14和第一校准池，工作池14能够用于待测气体的检测以及气体分析仪校零，第一校准池能够用于气体分析仪100对待测气体的校准。这样本申请的校准轮10在检测和校准过程中不再需要人工加注零气和标准气体，降低了运行和维护所需的劳动强度和人工成本。零气被密封于工作池14内或为开口状裸露于环境中、标准气体被密封于第一校准池内，气体分析仪100运行过程中不需要频繁的充入和排放零气和标准气体，可以通过本地或远程对气体分析仪100进行控制，提高了气体分析仪100的自动化水平，不需要人员定期或不定期的到现场进行校准操作，减少了人员的现场工作频率。由于本申请中校准轮10内密封的标准气体可以充分使用，大大减少了标准气体用量。

本申请的插接件23可以从凹槽内抽出以方便对填料管21进行更换或对所述填料管21内的填料进行更换；插接件23插入凹槽后能够对填料管21进行保护，防止填料管21被磕碰损坏。

本申请的光导管30设置于激光器与检测气室之间，或/和检测气室与校准轮10之间，或/和校准轮10与所述检测器之间，可以降低或防止空气中的干扰气体造成的激光衰减，提高了气体分析仪100的检测精度。

基于同一构思，本申请的第五方面提供一种第四方面气体分析仪100的使用方法，气体分析仪100的使用方法同样具有第四方面气体分析仪100的技术效果，此处不再赘述。

在一些实施例中，如图7所示提供了一种气体分析仪100使用方法，具体为单点校准方法700，在气体分析仪100处于校准模式时，单点校准方法700其包括：

S701，零气发生器20获取空气并处理形成零气；

S702，零气进入检测气室后，校准轮10旋转使至少两个第一校准池依次进入光路以获得至少两个第一校准值。其中，校准轮10的轮体16上设置有第一校准池组件11，第一校准池组件11包括至少两个第一校准池，且各第一校准池内均用于密封充入其中的相同浓度的标准气体；其中，光路可以为激光器发出的光依次经过检测气室、校准轮10并到达检测器的路径。

S703，比较各第一校准值；若其中两个第一校准值的差值符合预设条件，则选用其中一个第一校准值进行气体分析仪100的校准。

在一些实施例中，如图8所示提供了另一种气体分析仪100使用方法，具体为线性校准方法800，在气体分析仪100处于校准模式时，线性校准方法800其包括：

S801，获得第一校准池组件11的至少两个第一校准值，若其中两个第一校准值的差值符合预设条件，则选用其中一个第一校准值进行气体分析仪100的第一次校准，具体参考S701-S703。

S802，获得第二校准池组件12的至少两个第二校准值，若其中两个第二校准值的差值符合预设条件，则选用其中一个第二校准值进行气体分析仪100的第二次校准。具体地，校准轮10旋转使至少两个第二校准池依次进入光路以获得至少两个第二校准值；其中，轮体16上设置有第二校准池组件12，第二校准池组件12包括至少两个第二校准池，且各第二校准池内均用于密封充入其中的相同浓度的标准气体，充入第二校准池的标准气体浓度与充入第一校准池的标准气体浓度不同；比较各第二校准值；若其中两个第二校准值的差值符合预设条件，则选用其中一个第二校准值进行气体分析仪100的第二次校准。

S803，获得第三校准池组件13的至少两个第三校准值，若其中两个第三校准值的差值符合预设条件，则选用其中一个第三校准值进行气体分析仪100的第三次校准。具体地，校准轮10旋转使至少两个第三校准池依次进入光路以获得至少两个第三校准值；其中，校准轮10的轮体16上设置有第三校准池组件13，第三校准池组件13包括至少两个第三校准池，且各第三校准池内均用于密封充入其中的相同浓度的标准气体，充入第三校准池的标准气体浓度与充入第一校准池的标准气体浓度以及充入第二校准池的标准气体浓度均不同；比较各第三校准值；若其中两个第三校准值的差值符合预设条件，则选用其中一个第三校准值进行气体分析仪100的第三次校准。

在一些实施例中，提供了一种气体分析仪100使用方法，具体为待测气体的检测方法，在气体分析仪100处于检测模式时，检测方法包括：待测气体进入检测气室后，校准轮10旋转使工作池14进入光路以进行待测气体的检测；其中，工作池14设置于轮体16上，工作池14为开口状或密封有充入其中的零气。

在一些实施例中，提供了一种气体分析仪100使用方法，具体为待测气体的标零方法，在气体分析仪100处于标零模式时，标零方法包括：零气发生器20获取空气并处理形成零气，零气进入检测气室后，校准轮10旋转使工作池14进入光路以对气体分析仪100进行标零。

下面结合图1和图2，对图1和图2所示的气体分析仪100的使用方法进行详细描述。

控制器控制气体分析仪100处于检测模式时：

控制器控制电磁阀的第一端A与第三端C连通，第二端B处于断开状态，待测气体从样气入口进入检测气室，后续检测完成后从样气出口排出。

控制器控制电机转动，电机驱动校准轮10旋转使光路通过工作池14。

控制器控制激光器发出激光，激光依次经过第一光导管301、检测气室、第二光导管302、校准轮10的工作池14、第三光导管303后达到检测器，检测器将光信号变为电信号，控制器内置元件将电信号处理后形成检测结果，检测结果在显示屏上显示出来，完成待测气体中待测气体组分的浓度检测。

控制器控制气体分析仪100处于标零模式时：

控制器控制电磁阀的第一端A与第二端B连通，第三端C处于断开状态，控制器控制采样泵抽气，空气由空气入口经零气发生器20处理后形成零气，零气进入检测气室，后续标零完成后从样气出口排出。

控制器控制电机转动，电机驱动校准轮10旋转使光路通过工作池14。

控制器控制激光器发出激光，激光依次经过第一光导管301、检测气室、第二光导管302、校准轮10的工作池14、第三光导管303后达到检测器，检测器将光信号变为电信号，控制器内置元件将电信号处理后形成检测结果，检测结果在显示屏上显示出来，完成零气的浓度检测。

根据零气浓度检测的结果，进行气体分析仪100的零点校准。

控制器控制气体分析仪100处于标满或线性校准时：

控制器控制电磁阀的第一端A与第二端B连通，第三端C处于断开状态，控制器控制采样泵抽气，空气由空气入口经零气发生器20处理后形成零气，零气进入检测气室，后续标满或线性校准完成后从样气出口排出。

控制器控制电机转动，电机驱动校准轮10旋转使光路通过第一校准池a111。

控制器控制激光器发出激光，激光依次经过第一光导管301、检测气室、第二光导管302、校准轮10的第一校准池a111、第三光导管303后达到检测器，检测器将光信号变为电信号，控制器内置元件将电信号处理后形成检测结果即第一校准值，检测结果在显示屏上显示出来，完成第一校准池a111内标准气体的浓度检测。

控制器控制电机转动，电机驱动校准轮10旋转使光路通过第一校准池b112。

控制器控制激光器发出激光，激光依次经过第一光导管301、检测气室、第二光导管302、校准轮10的第一校准池b112、第三光导管303后达到检测器，检测器将光信号变为电信号，控制器内置元件将电信号处理后形成检测结果即第一校准值，检测结果在显示屏上显示出来，完成第一校准池b112内标准气体的浓度检测。

控制器比较两个第一校准值，若两个第一校准值的差值符合预设条件，则判断第一校准池a111和第一校准池b112未发生泄漏，选用其中一个第一校准值进行气体分析仪100的校准，完后校准后为单点校准。

类似的流程可以完成第二校准池组件12的单点校准，以及第三校准池组件13的单点校准，形成对气体分析仪100的线性校准。根据充入的标准气体的浓度，上述任何一次形成的单点校准均可以为对气体分析仪100的标满的校准。

至此，已经结合附图对本申请实施例进行了详细描述。需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。应当理解，为了精简本申请并帮助理解各个方面中的一个或多个，在上面对本申请的示例性实施例的描述中，本申请的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的内容解释成反映如下意图：即所要求保护的本申请要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。

以上描述仅为本申请的部分实施例以及对所运用技术原理的说明，并非对本申请作任何形式上的限制。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其他技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案，也在本申请的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种气体分析仪(100)的光导管(30)，其特征在于，所述光导管(30)内为真空或充入非干扰性气体，所述光导管(30)包括：

腔体(33)，所述腔体(33)的内部为光导腔壁；

第一镜片(31)，密封连接于所述腔体(33)的一端；

第二镜片(32)，密封连接于所述腔体(33)的另一端

其中，所述光导腔壁通过抛光或镀膜处理，以增加激光器发出的激光的反射以及减少所述激光的损耗；

其中，所述非干扰性气体为使用所述气体分析仪(100)对待测气体检测时对检测的检测精度无影响或影响在允许范围内的气体。

2.根据权利要求1所述的光导管(30)，其特征在于，所述光导管(30)至少设置于：

所述激光器与检测气室之间；或/和

检测气室与校准轮(10)之间；或/和

所述校准轮(10)与检测器之间。

3.根据权利要求1或2所述的光导管(30)，其特征在于，

所述光导管(30)为直形或弯形或分叉形。

4.根据权利要求3所述的光导管(30)，其特征在于，

所述光导管(30)的腔体(33)上设置有进气口和出气口，所述进气口远离于所述出气口，以减少所述非干扰性气体从所述出气口逸出。