專利名稱：紅外光多種氣體分析儀光學裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及測量技術中的借助于測定材料的化學或物理性質來測試或分析材料的技術，是一種利用光學手段、即利用紅外光等來測試或分析材料的裝置，進一步地說是一種入射光根據所測試的材料性質而改變的裝置，具體地說是一種利用紅外光、測試材料在特定元素或分子的特征波長下的相對效應的裝置。
現有的大多數紅外光氣體分析儀，通常有二個或二個以上的氣室，一個是參比氣室，其余為測量氣室，這種結構形式的分析儀，結構復雜、體積大、份量重，耗電多。美國專利“US5060505”公開了一種“非色散紅外光氣體分析儀系統”，它采用了單氣室結構，即將僅有的一個氣室作為測量氣室和參比氣室，還采用了位于測量氣室與紅外受感器之間的斬光器及振動編碼分光器結構。其缺點是數據處理量大，數據處理系統較復雜。
本實用新型的目的是提供一種只有一個氣室、且結構簡單，數據處理量小，攜帶使用方便的紅外光多種氣體分析儀光學裝置。
本實用新型的技術解決方案是一種紅外光多種氣體分析儀光學裝置，包括紅外光源、待測氣室、斬光器、及紅外感受器，其與現有技術的不同之處是斬光器采用裝有帶通濾光片的旋轉斬光光盤，斬光光盤上開有編碼窗口，與編碼窗口對應位置裝有編碼器。
本實用新型中的斬光光盤上的同一圓周等分分布有孔徑相同的一組圓孔，各圓孔處分別裝有其中心波長為不同待測氣體成份吸收波長的帶通濾光片。當然，圓孔的分布及結構和組成等也可采用其他合適形式。
本實用新型中的編碼窗口位于光盤上裝有帶通濾光片的圓孔的內側或外側。
本實用新型中的裝有帶通濾光片的圓孔為兩個或兩個以上，與每個裝有帶通濾光片的圓孔對應的編碼窗口以兩個或兩個以上為一組。
本實用新型中的斬光光盤位于紅外光源與待測氣室之間。當然，也可以采用其他合適的位置結構。
本實用新型中的編碼器位于光盤的兩側，并與編碼窗口相對應。當然，編碼器也可位于其他合適位置。
本實用新型的優點是結構簡單、緊湊、體積小、重量輕、攜帶使用方便、耗電省，易于做成交直流供電形式。能測試分析異原子組成的多種氣體。數據處理量小，使得數據處理部分相對簡單。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明
圖1為本實用新型的一種紅外光多種氣體分析儀光學裝置的結構示意圖。
圖2為本實用新型中采用的斬光光盤結構示意圖。
圖1描述了本實用新型的一個實施例。有一個紅外光源1，及一個待測氣室4，在紅外光源1及待測氣室4之間，裝有旋轉斬光光盤2，光盤2上裝有多個其中心波長為不同待測氣體成份吸收波長的帶通濾光片，待測氣室4后裝有紅外受感器5，光盤2由同步電機6帶動旋轉。光盤2上開有編碼窗口，在光盤2上編碼窗口兩側，裝有編碼器3，待測氣室4上有進氣口7和出氣口8。
上述實施例的工作原理是紅外光源1發出紅外光，經裝有帶通濾光片的光盤2斬光，再穿過測量氣室，到達紅外受感器5，被其接收，并轉換成相應的電訊號。由于紅外受感器5所產生的電訊號與待測氣體、光盤2上的濾光片有關，而濾光片的選擇是由編碼器及光盤2上的編碼窗口所確定的，因而受感器5及編碼器3所產生的電訊號均由隨后的數據處理裝置綜合、分析、放大處理后，可得到待測氣體中各種成份的濃度值，并由顯示裝置加以顯示。
紅外光源1發射的紅外光經裝有帶通濾光片的光盤斬光后，不同時刻就會有不同波長的紅外光通過待測氣室4。當氣室4中通入的氣體中無被測成份氣體時，受感器接收的紅外光強度為Iio(i＝1～8)，而通以被測成份氣體時，受感器接收的紅外光強度為Ii1，此時就有Ii1＝IioekiciKi——淡一個不等于零的常數Ci——為待測成份氣體濃度通過對Ii1，Ii0的測定，就可以得到待測氣體中各種成份的濃度。
圖2描述了本實用新型中可采用的光盤。光盤體21上有三個(可擴展到八個或其他合適個)圓孔d1、d2、d3，三個圓孔d1、d2、d2、d3位于同一個圓周上，并且等分分布，孔徑也相同，圓孔d1、d2、d3處分別裝有各自不同的其中心波長為相應待測氣體成份的吸收波長的帶通濾光片，每一個帶通濾光片的圓孔均有一組對應編碼窗口1d1、1d2、1d3等，編碼窗口位于帶濾光片的圓孔的內側或外側，其個數為三個(或其他合適數目)，編碼窗口與編碼器一起確定光盤2的轉動位置，編碼窗口的編碼為二進制(或采用其他合適形式)，通孔為“1”，不通孔為“0”，編碼一般為001－111，也可以取其補碼，也可以采用多位。紅外光源可采用波長為628nm－20μm的紅外光發射源。光受感器采用波長1μm－9μm紅外探測器。
權利要求1.一種紅外光多種氣體分析儀光學裝置，包括紅外光源、待測氣室、斬光器、及紅外受感器，其特征在于斬光器采用裝有帶通濾光片的旋轉斬光光盤，斬光光盤上開有編碼窗口，與編碼窗口對應位置裝有編碼器。
2.根據權利要求1所述的紅外光多種氣體分析儀光學裝置，其特征在于斬光光盤上的同一圓周等分分布有孔徑相同的一組圓孔，各圓孔處分別裝有其中心波長為不同待測氣體成份吸收波長的帶通濾光片。
3.根據權利要求2所述的紅外光多種氣體分析儀光學裝置，其特征在于編碼窗口位于光盤上裝有帶通濾光片的圓孔的內側或外側。
4.根據權利要求2或3所述的紅外光多種氣體分析儀光學裝置，其特征在于裝有帶通濾光片的圓孔為兩個或兩個以上，與每個裝有帶通濾光片的圓孔對應的編碼窗口以兩個或兩個以上為一組。
5.根據權利要求1或2、3所述的紅外光多種氣體分析儀光學裝置，其特征在于編碼器位于光盤的兩側，并與編碼窗口相對應。
6.根據權利要求1或2、3所述的紅外光多種氣體分析儀光學裝置，其特征在于斬光光盤位于紅外光源與待測氣室間。
專利摘要本實用新型公開了一種紅外光多種氣體分析儀光學裝置，包括紅外光源、待測氣室、斬光器、及紅外受感器，其與現有技術的不同之處是斬光器采用帶有帶通濾光片的旋轉斬光光盤，斬光光盤上開有編碼窗口，與編碼窗口對應位置裝有編碼器。優點結構簡單、緊湊，體積小、重量輕、攜帶使用方便。能測多種成分氣體。
文檔編號G01N21/35GK2205005SQ94242250
公開日1995年8月9日 申請日期1994年7月8日 優先權日1994年7月8日
發明者張乃聰, 沈錦榮 申請人:張乃聰, 沈錦榮