一種基于透明毛細管結(jié)構(gòu)和熒光的氣態(tài)物質(zhì)探測裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氣體檢測裝置，具體涉及一種基于透明毛細管結(jié)構(gòu)和熒光的氣態(tài)物質(zhì)探測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]利用毛細管內(nèi)壁鍍膜熒光的強度變化做氣態(tài)物質(zhì)探測和分析技術(shù)是一種有效的微量物質(zhì)探測、分析技術(shù)，目前，采用該技術(shù)的裝置通常有兩種形式，一種是在毛細管內(nèi)壁上涂覆特殊的熒光物質(zhì)，光源打到內(nèi)壁鍍膜，產(chǎn)生熒光，光源和探測器相對放置在毛細管的兩側(cè)，光源側(cè)的濾光片濾掉激發(fā)光中和熒光波長重疊的部分，探測器側(cè)的濾光片選擇熒光中感興趣的波段，濾掉激發(fā)光，被檢氣體從氣體進樣口被氣泵抽入，當被檢測的氣流通過毛細管，鍍膜物質(zhì)會選擇性的和被檢測物發(fā)生反應，引起熒光強度\譜的變化，探測器探測到這種變化來探測、分析氣態(tài)物質(zhì)，該種檢測的一個例子是，鍍膜物是聚甲氧基乙基己氧基亞苯基乙撐(MEH-PPV)，光源為藍光LED，熒光為中心值為590nm左右的橙色光，當硝基芳香烴蒸汽通過毛細管時，熒光強度會急劇減弱，這種變化可用于探測硝基芳香烴類物質(zhì)。該種結(jié)構(gòu)形式存在的問題是:光源和探測器面對面安置，光源發(fā)出的激發(fā)光也直接照射到了探測器側(cè)的濾光片上，然后經(jīng)過探測器側(cè)的濾光片的衰減，被探測器接收到。被探測器接收到的激發(fā)光屬于無效信號，疊加在有效的熒光上，造成了探測器背景輸出增加，從而帶來輸出偏置增大和背景噪聲的增加。
[0003]另一種結(jié)構(gòu)形式是，光源設置在毛細管壁的一側(cè)，探測器設置在毛細管出氣的一端，即將探測器放置在毛細管的末端氣路通道上，熒光通過毛細管的波導效應傳至毛細管末端，然后被探測器接收，該種結(jié)構(gòu)下探測器不在激發(fā)光照射區(qū)，因此可很大程度上抑制激發(fā)光所造成的干擾，然而，該結(jié)構(gòu)存在以下問題:熒光需在毛細管的管壁內(nèi)通過全反射傳輸，因此，在焚光產(chǎn)生和末端出光的部分，內(nèi)外壁出現(xiàn)任何附著現(xiàn)象(如水氣附著在內(nèi)壁)，都會影響全反射，將探測器置于末端的結(jié)構(gòu)加長了光在玻璃壁內(nèi)傳輸?shù)穆烦蹋谶@個長光路中的任意一點的全反射被破壞，都會使光傳導被干擾，造成探測器端輸出的非正常變化。另外，探測器側(cè)的濾光片暴露在氣路中，灰塵附著和水蒸氣等附著也會造成輸出非正常變化。這兩種變化都能導致探測失效，后一種還會導致濾光片失效，引起機器故障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明目的在于提供一種基于透明毛細管結(jié)構(gòu)和熒光的氣態(tài)物質(zhì)探測裝置。
[0005]本發(fā)明通過以下技術(shù)方案加以實現(xiàn):
所述的一種基于透明毛細管結(jié)構(gòu)和熒光的氣態(tài)物質(zhì)探測裝置，其特征在于包括光源系統(tǒng)、熒光涂層毛細管、探測系統(tǒng)，光源系統(tǒng)、熒光涂層毛細管、探測系統(tǒng)均設置在毛細管座上，探測系統(tǒng)與光源系統(tǒng)均垂直于熒光涂層毛細管管壁設置，且探測系統(tǒng)與光源系統(tǒng)呈90度設置，所述毛細管的進氣端及出氣端均設置有第一密封圈，光源系統(tǒng)包括依次連接設置的LED光源、準直系統(tǒng)、第一濾光片，探測系統(tǒng)包括探測器、第二濾光片。
[0006]所述的一種基于透明毛細管結(jié)構(gòu)和熒光的氣態(tài)物質(zhì)探測裝置，其特征在于所述光源系統(tǒng)、探測系統(tǒng)與熒光涂層毛細管管壁的連接處均設置有第二密封圈。
[0007]所述的一種基于透明毛細管結(jié)構(gòu)和熒光的氣態(tài)物質(zhì)探測裝置，其特征在于所述毛細管座上還設置有套管，所述套管為鋁管或鋼管其他易于加工的材料，套管壁對應光源系統(tǒng)和探測系統(tǒng)的位置處設置有開口，將套管內(nèi)壁與探測器相對的一側(cè)設置成反光壁，將套管內(nèi)壁與光源系統(tǒng)相對的一側(cè)設置成吸收壁或反射壁。
[0008]所述的一種基于透明毛細管結(jié)構(gòu)和熒光的氣態(tài)物質(zhì)探測裝置，其特征在于所述準直系統(tǒng)為透鏡或帶有光學孔徑的圓柱體。
[0009]所述的一種基于透明毛細管結(jié)構(gòu)和熒光的氣態(tài)物質(zhì)探測裝置，其特征在于所述光學孔徑的深度為4-15_，孔徑為1-4_，孔徑內(nèi)壁涂有黑色吸光材料或黑色吸光涂料。
[0010]所述的一種基于透明毛細管結(jié)構(gòu)和熒光的氣態(tài)物質(zhì)探測裝置，其特征在于所述熒光涂層毛細管沿內(nèi)壁長度方向依次涂有不同的熒光物質(zhì)涂層，各熒光物質(zhì)涂層間隔設置，所述光源系統(tǒng)與探測系統(tǒng)的個數(shù)與熒光物質(zhì)涂層的個數(shù)相同。
[0011]所述的一種基于透明毛細管結(jié)構(gòu)和熒光的氣態(tài)物質(zhì)探測裝置，其特征在于所述套管套接設置在熒光涂層毛細管上，且與熒光涂層毛細管的外壁留有間隙。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，存在以下有益效果:
1)光源和探測器沿熒光涂層毛細管管壁90度設置，避免了激發(fā)光直接照射探測器，該結(jié)構(gòu)照射，接收局限于毛細管內(nèi)壁鍍膜部分，光路短，減少了水汽、灰塵等氣流中附著物的影響，第二濾光片從氣路中隔離，不會受氣體污染；
2)套管的設置，可減少激發(fā)光雜散光，或?qū)⒓ぐl(fā)光未被熒光物質(zhì)吸收的部分再次反射到熒光物質(zhì)上，增強熒光強度；將探測器相對的一側(cè)套管內(nèi)壁設置成反射壁，增強熒光信號;
3)本發(fā)明結(jié)構(gòu)能夠減少信號背景噪聲，減少檢測氣體內(nèi)水汽、灰塵附著的影響，并通過反射壁和吸收壁，有效增強信號，減少雜散光。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明熒光涂層毛細管結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明光源和探測器在時間上交替工作示意圖；
圖中:1-毛細管，2-毛細管座，3-LED光源，4-準直系統(tǒng)，5-第一濾光片，6-探測器，7-第二濾光片，8-密封圈，9-套管，10-開口，11-熒光物質(zhì)涂層。
【具體實施方式】
[0014]以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明，并給出【具體實施方式】。