專利名稱：一種采用Herroitt多次反射樣品室的氣體檢測平臺的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種氣體濃度的檢測裝置。
背景技術：
非分光型紅外氣體檢測儀NDIR (non-dispersive infrared analyzer)具有結構簡單，無運動部件，壽命長，性能可靠，同時溫度壓力等環(huán)境因素影響較小的特點，并在多個場合例如汽車尾氣檢測，CEMS連續(xù)煙氣檢測等領域穩(wěn)定可靠的實時測量成為了可能。現有的NWR檢測平臺，通常包括電調制紅外光源，鍍金管樣品池，帶窄帶濾光片的熱釋電傳感器，信號處理，采用鍍金管作為樣品池，但NOx測量要達到低于25ppm的檢測精度要求，就需要長70cm以上的光程，如果采用單根鍍金管無論從產品的安裝還是機械結構的熱穩(wěn)定性上均無法滿足要求。
發(fā)明內容
為了解決現有NWR氮氧檢測平臺光程和體積相互矛盾的問題，本發(fā)明提供了一種采用Herroitt多次反射樣品室的氣體檢測平臺，該檢測平臺是一種長光程、小體積、光路低損耗的氣體檢測平臺。為了實現上述的目的，本發(fā)明采用了以下的技術方案
一種采用Herroitt多次反射樣品室的氣體檢測平臺，該檢測平臺包括樣品室殼體、紅外光發(fā)射裝置、光接收裝置和共軛紅外反射裝置，紅外光發(fā)射裝置和光接收裝置分別設置在樣品室殼體上，紅外光發(fā)射裝置為發(fā)射光線的起始端，光接收裝置為發(fā)射光線的末端，并在樣品室殼體發(fā)射光線起始端一側的側壁上方設有空氣入口，樣品室殼體的另一側的側壁下方設有空氣出口 ；樣品室殼體內腔內設有入射變向裝置和出射變向裝置，所述的共軛紅外反射裝置由兩片采用Herroitt Cell原理的共軛凹面紅外反射鏡構成，兩片共軛凹面紅外反射鏡分別固定在樣品室殼體的兩端，紅外光發(fā)射裝置的發(fā)射光線射入到樣品室殼體內腔，光線經過入射變向裝置反射后在兩片共軛凹面紅外反射鏡之間經過多次反射，最后由出射變向裝置反射到所述的光接收裝置上。作為進一步改進，所述的樣品室殼體上還設有溫控裝置和壓力傳感裝置。作為進一步改進，所述的紅外光發(fā)射裝置由紅外LED光源和紅外準直透鏡構成， 并在樣品室殼體上方的中部設有第一通孔，紅外LED光源固定設置在第一通孔的外側，所述的紅外準直透鏡設置在第一通孔內，所述的入射變向裝置設置在第一通孔的下方。作為進一步改進，所述的入射變向裝置為可調固定角度的紅外平面反射鏡。作為進一步改進，所述的光接收裝置由帶窄帶濾光片的熱釋電傳感器和紅外聚焦透鏡組成，并在樣品室殼體上方的左側設有第二通孔，熱釋電傳感器固定設置在第二通孔的外側，所述的紅外聚焦透鏡設置在第二通孔內，所述的出射變向裝置設置在第二通孔的下方。作為進一步改進，所述的出射變向裝置為為可調固定角度的紅外平面反射鏡。
本發(fā)明由于采用了上述的技術方案，系統實際光程是多次反射池主體總長的六倍以上(Im左右)，使多次反射池氣體檢測平臺的NO測量下限達到小于25ppm。本發(fā)明適用于煙道氣在線分析系統，汽車尾氣檢測系統等應用場合。與現有技術相比，本發(fā)明具有以下的特點
1)精度高，由于采用了Herroitt多次反射式結構將NO的檢測光程提高到了將近一米， 極大的提高了測量精度和測量下限；
2)壽命長，由于采用了電調制紅外光源，因此整個平臺無傳統紅外檢測的易損部件斬光器，因此產品的工作壽命從理論上可達十年以上；
3)成本低，利用多次反射式結構的高反射率特性，不僅將光能量的損耗減少到最小，而且還減少了系統的結構成本。
圖1是本發(fā)明的結構示意圖。圖2是本發(fā)明剖面圖。圖3是Herriott反射池原理圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做一個詳細的說明。如圖1、圖2所示的一種采用Herroitt多次反射樣品室的氣體檢測平臺，該檢測平臺包括樣品室殼體1、紅外光發(fā)射裝置2、光接收裝置3和共軛紅外反射裝置14。樣品室殼體1的右側側壁上方設有空氣入口 8，樣品室殼體1的左側側壁下方設有空氣出口 9，樣品室殼體1上還設有溫控裝置4和壓力傳感裝置5。如圖2所示，所述的紅外光發(fā)射裝置2 由紅外LED光源10和紅外準直透鏡11構成，并在樣品室殼體1上方的中部設有第一通孔， 紅外LED光源10固定設置在第一通孔的外側，所述的紅外準直透鏡11設置在第一通孔內。 如圖2所示，所述的光接收裝置3由帶窄帶濾光片的熱釋電傳感器12和紅外聚焦透鏡13 組成，并在樣品室殼體1上方的左側設有第二通孔，熱釋電傳感器12固定設置在第二通孔的外側，所述的紅外聚焦透鏡13設置在第二通孔內。如圖2所示，樣品室殼體1內腔內設有入射變向裝置6和出射變向裝置，入射變向裝置6和出射變向裝置7均為可調固定角度的紅外平面反射鏡，入射變向裝置6設置在第一通孔的下方，出射變向裝置7設置在第二通孔的下方。共軛紅外反射裝置14由兩片采用 Herroitt Cell原理的共軛凹面紅外反射鏡構成，兩片共軛凹面紅外反射鏡分別固定在樣品室殼體1的兩端。如圖3所示，紅外LED光源10發(fā)出的紅外光，經過紅外準直透鏡11準直后，進入樣品室殼體1內腔，再由入射變向裝置6，調整光路方向，使其按照Herroitt反射池原理圖所示光路，形成五次反射，由于Herroitt反射池由一組相互間共軛的球面反射鏡組成，將入射的光通過匯聚-發(fā)散-匯聚等多次反射，能量損失很小，最后經過出射變向裝置7，再次調整光路方向，離開樣品室殼體1內腔，并經過出射紅外聚焦透鏡13會聚，最后由熱釋電傳感器12接收紅外光。
權利要求
1.一種采用Herroitt多次反射樣品室的氣體檢測平臺，其特征在于該檢測平臺包括樣品室殼體(1 )、紅外光發(fā)射裝置(2)、光接收裝置(3)和共軛紅外反射裝置(14)，紅外光發(fā)射裝置(2)和光接收裝置(3)分別設置在樣品室殼體(1)上，紅外光發(fā)射裝置(2)為發(fā)射光線的起始端，光接收裝置(3)為發(fā)射光線的末端，并在樣品室殼體(1)發(fā)射光線起始端一側的側壁上方設有空氣入口(8)，樣品室殼體(1)的另一側的側壁下方設有空氣出口(9)；樣品室殼體(1)內腔內設有入射變向裝置(6)和出射變向裝置(7)，所述的共軛紅外反射裝置 (14)由兩片采用Herroitt Cell原理的共軛凹面紅外反射鏡構成，兩片共軛凹面紅外反射鏡分別固定在樣品室殼體(1)的兩端，紅外光發(fā)射裝置(2)的發(fā)射光線射入到樣品室殼體 (1)內腔，光線經過入射變向裝置(6)反射后在兩片共軛凹面紅外反射鏡之間經過多次反射，最后由出射變向裝置(7)反射到所述的光接收裝置(3)上。
2.根據權利要求1所述的一種采用Herroitt多次反射樣品室的氣體檢測平臺，其特征在于樣品室殼體(1)上還設有溫控裝置(4)和壓力傳感裝置(5)。
3.根據權利要求1所述的一種采用Herroitt多次反射樣品室的氣體檢測平臺，其特征在于紅外光發(fā)射裝置(2)由紅外LED光源(10)和紅外準直透鏡(11)構成，并在樣品室殼體(1)上方的中部設有第一通孔，紅外LED光源(10)固定設置在第一通孔的外側，所述的紅外準直透鏡(11)設置在第一通孔內，所述的入射變向裝置(6)設置在第一通孔的下方。
4.根據權利要求1或3所述的一種采用Herroitt多次反射樣品室的氣體檢測平臺，其特征在于入射變向裝置(6)為可調固定角度的紅外平面反射鏡。
5.根據權利要求1所述的一種采用Herroitt多次反射樣品室的氣體檢測平臺，其特征在于光接收裝置(3)由帶窄帶濾光片的熱釋電傳感器(12)和紅外聚焦透鏡(13)組成，并在樣品室殼體(1)上方的左側設有第二通孔，熱釋電傳感器(12)固定設置在第二通孔的外側，所述的紅外聚焦透鏡(13)設置在第二通孔內，所述的出射變向裝置(7)設置在第二通孔的下方。
6.根據權利要求1或5所述的一種采用Herroitt多次反射樣品室的氣體檢測平臺，其特征在于出射變向裝置(7)為可調固定角度的紅外平面反射鏡。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氣體濃度的檢測裝置。一種采用Herroitt多次反射樣品室的氣體檢測平臺，該檢測平臺包括樣品室殼體、紅外光發(fā)射裝置、光接收裝置和共軛紅外反射裝置，樣品室殼體上設有空氣入口和空氣出口，內腔內設有入射變向裝置和出射變向裝置；共軛紅外反射裝置由兩片凹面紅外反射鏡構成，兩片共軛凹面紅外反射鏡分別固定在樣品室殼體的兩端，紅外光發(fā)射裝置的發(fā)射光線射入到樣品室殼體內腔，光線經過入射變向裝置反射后在兩片共軛凹面紅外反射鏡之間經過多次反射，最后由出射變向裝置反射到所述的光接收裝置上。本發(fā)明系統實際光程是多次反射池主體總長的六倍以上(1m左右)，使多次反射池氣體檢測平臺的NO測量下限達到小于25ppm。
文檔編號G01N21/17GK102230882SQ201110091139
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月12日 優(yōu)先權日2011年4月12日
發(fā)明者丁宗英, 邵樂驥, 陳科, 龔真 申請人:朱堅磊