CN2205005Y

CN2205005Y - 红外光多种气体分析仪光学装置

Info

Publication number: CN2205005Y
Application number: CN 94242250
Authority: CN
Inventors: 张乃聪; 沈锦荣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-07-08
Filing date: 1994-07-08
Publication date: 1995-08-09
Anticipated expiration: 2004-07-08

Abstract

本实用新型公开了一种红外光多种气体分析仪光学装置，包括红外光源、待测气室、斩光器、及红外受感器，其与现有技术的不同之处是：斩光器采用带有带通滤光片的旋转斩光光盘，斩光光盘上开有编码窗口，与编码窗口对应位置装有编码器。优点：结构简单、紧凑，体积小、重量轻、携带使用方便。能测多种成分气体。

Description

本实用新型涉及测量技术中的借助于测定材料的化学或物理性质来测试或分析材料的技术，是一种利用光学手段、即利用红外光等来测试或分析材料的装置，进一步地说：是一种入射光根据所测试的材料性质而改变的装置，具体地说：是一种利用红外光、测试材料在特定元素或分子的特征波长下的相对效应的装置。

现有的大多数红外光气体分析仪，通常有二个或二个以上的气室，一个是参比气室，其余为测量气室，这种结构形式的分析仪，结构复杂、体积大、份量重，耗电多。美国专利“US5060505”公开了一种“非色散红外光气体分析仪系统”，它采用了单气室结构，即将仅有的一个气室作为测量气室和参比气室，还采用了位于测量气室与红外受感器之间的斩光器及振动编码分光器结构。其缺点是数据处理量大，数据处理系统较复杂。

本实用新型的目的是提供一种只有一个气室、且结构简单，数据处理量小，携带使用方便的红外光多种气体分析仪光学装置。

本实用新型的技术解决方案是：一种红外光多种气体分析仪光学装置，包括红外光源、待测气室、斩光器、及红外感受器，其与现有技术的不同之处是：斩光器采用装有带通滤光片的旋转斩光光盘，斩光光盘上开有编码窗口，与编码窗口对应位置装有编码器。

本实用新型中的斩光光盘上的同一圆周等分分布有孔径相同的一组圆孔，各圆孔处分别装有其中心波长为不同待测气体成份吸收波长的带通滤光片。当然，圆孔的分布及结构和组成等也可采用其他合适形式。

本实用新型中的编码窗口位于光盘上装有带通滤光片的圆孔的内侧或外侧。

本实用新型中的装有带通滤光片的圆孔为两个或两个以上，与每个装有带通滤光片的圆孔对应的编码窗口以两个或两个以上为一组。

本实用新型中的斩光光盘位于红外光源与待测气室之间。当然，也可以采用其他合适的位置结构。

本实用新型中的编码器位于光盘的两侧，并与编码窗口相对应。当然，编码器也可位于其他合适位置。

本实用新型的优点是：结构简单、紧凑、体积小、重量轻、携带使用方便、耗电省，易于做成交直流供电形式。能测试分析异原子组成的多种气体。数据处理量小，使得数据处理部分相对简单。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的一种红外光多种气体分析仪光学装置的结构示意图。

图2为本实用新型中采用的斩光光盘结构示意图。

图1描述了本实用新型的一个实施例。有一个红外光源1，及一个待测气室4，在红外光源1及待测气室4之间，装有旋转斩光光盘2，光盘2上装有多个其中心波长为不同待测气体成份吸收波长的带通滤光片，待测气室4后装有红外受感器5，光盘2由同步电机6带动旋转。光盘2上开有编码窗口，在光盘2上编码窗口两侧，装有编码器3，待测气室4上有进气口7和出气口8。

上述实施例的工作原理是：红外光源1发出红外光，经装有带通滤光片的光盘2斩光，再穿过测量气室，到达红外受感器5，被其接收，并转换成相应的电讯号。由于红外受感器5所产生的电讯号与待测气体、光盘2上的滤光片有关，而滤光片的选择是由编码器及光盘2上的编码窗口所确定的，因而受感器5及编码器3所产生的电讯号均由随后的数据处理装置综合、分析、放大处理后，可得到待测气体中各种成份的浓度值，并由显示装置加以显示。

红外光源1发射的红外光经装有带通滤光片的光盘斩光后，不同时刻就会有不同波长的红外光通过待测气室4。当气室4中通入的气体中无被测成份气体时，受感器接收的红外光强度为Iio（i＝1～8），而通以被测成份气体时，受感器接收的红外光强度为Ii₁，此时就有：

Ii₁＝Iioe^kici

Ki——淡一个不等于零的常数 Ci——为待测成份气体浓度

通过对Ii₁，Ii₀的测定，就可以得到待测气体中各种成份的浓度。

图2描述了本实用新型中可采用的光盘。光盘体21上有三个（可扩展到八个或其他合适个）圆孔d1、d2、d3，三个圆孔d1、d2、d2、d3位于同一个圆周上，并且等分分布，孔径也相同，圆孔d1、d2、d3处分别装有各自不同的其中心波长为相应待测气体成份的吸收波长的带通滤光片，每一个带通滤光片的圆孔均有一组对应编码窗口1d1、1d2、1d3等，编码窗口位于带滤光片的圆孔的内侧或外侧，其个数为三个（或其他合适数目），编码窗口与编码器一起确定光盘2的转动位置，编码窗口的编码为二进制（或采用其他合适形式），通孔为“1”，不通孔为“0”，编码一般为：001－111，也可以取其补码，也可以采用多位。红外光源可采用波长为628nm－20μm的红外光发射源。光受感器采用波长1μm－9μm红外探测器。

Claims

1、一种红外光多种气体分析仪光学装置，包括红外光源、待测气室、斩光器、及红外受感器，其特征在于：斩光器采用装有带通滤光片的旋转斩光光盘，斩光光盘上开有编码窗口，与编码窗口对应位置装有编码器。

2、根据权利要求1所述的红外光多种气体分析仪光学装置，其特征在于：斩光光盘上的同一圆周等分分布有孔径相同的一组圆孔，各圆孔处分别装有其中心波长为不同待测气体成份吸收波长的带通滤光片。

3、根据权利要求2所述的红外光多种气体分析仪光学装置，其特征在于：编码窗口位于光盘上装有带通滤光片的圆孔的内侧或外侧。

4、根据权利要求2或3所述的红外光多种气体分析仪光学装置，其特征在于：装有带通滤光片的圆孔为两个或两个以上，与每个装有带通滤光片的圆孔对应的编码窗口以两个或两个以上为一组。

5、根据权利要求1或2、3所述的红外光多种气体分析仪光学装置，其特征在于：编码器位于光盘的两侧，并与编码窗口相对应。

6、根据权利要求1或2、3所述的红外光多种气体分析仪光学装置，其特征在于：斩光光盘位于红外光源与待测气室间。