一種基于tdlas技術的多路反射氣體室的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種應用于激光氣體分析儀的多路反射式懷特池氣體室，尤其是 一種基于TDLAS技術的多路反射氣體室。
【背景技術】
[0002] 基于可調諧半導體激光吸收光譜（Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy，TDLAS)技術的激光氣體分析儀，采用垂直腔面發射激光器 (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，VCSEL)或分布式反饋激光器（Distributed Feedback Laser，DFB)作為可調諧激光光源，通過三角波或鋸齒波掃描被測氣體吸收譜線。 通過獲取待測氣體特征吸收的光譜譜線信息，從而進行的定量分析。
[0003] 在未飽和的弱吸收情況下，半導體激光穿過被測氣體的光強衰減可用 Beer-Lambert 關系表述：
[0005] 式中：1。和I ￥分別表示頻率為v的單色激光入射時和經過光程L、氣體壓力P和 體積濃度為X的氣體后的光強。通過Beer-Lambert關系可知，測量光程的增加會增大氣體 吸收強度，故在痕量氣體檢測中通過增加測量光程來提高氣體檢測下限能力。采用反射式 懷特池氣體室，通過高反射鏡增加反射次數從而增加測量光程，大大提升了氣體檢測靈敏 度，通過該反射式懷特池可進行低含量濃度C0、C0 2、H2S、H20、HCL及HF等氣體濃度檢測。傳 統的回返氣體室存在成本高，在高溫下穩定性差，反射鏡受污染后不易清洗，光路調節復雜 等缺點。 【實用新型內容】
[0006] 本實用新型為了解決上述現有技術中存在的缺陷和不足，提供了一種測量光程可 調節、可靠性強、光路調節方便，且結構緊湊，調整簡單，可以滿足不同吸收強度的氣體光譜 分析需要的基于TDLAS技術的多路反射氣體室。
[0007] 本實用新型所采用的技術方案如下：一種基于TDLAS技術的多路反射氣體室，包 括罩殼、底盤和設置在罩殼內的若干反射鏡，所述反射鏡包括設置在罩殼內一端的兩個相 互對稱設置的第一鍍增反膜凹面鏡、設置在罩殼內另一端的一個與第一鍍增反膜凹面鏡相 對應的第二鍍增反膜凹面鏡、設置在第二鍍增反膜凹面鏡一側的兩個相互對稱設置的鍍增 反膜平面鏡，所述鍍增反膜平面鏡位于第一鍍增反膜凹面鏡和第二鍍增反膜凹面鏡之間， 所述第一鍍增反膜凹面鏡在底盤上的水平位置可調節，所述鍍增反膜平面鏡與第一鍍增反 膜凹面鏡相對應，且呈傾斜角度設置。
[0008] 本實用新型為光程可調的長光程光學氣體室結構，入射和出射光束分別從光學氣 體室兩側的入射鏡和出射鏡上的光學孔通過，調節第一鍍增反膜凹面鏡的水平位置即可改 變光束在氣體室內的反射次數，實現光程的準連續可調，可靠性強、光路調節方便，且結構 緊湊，調整簡單，可以滿足不同吸收強度的氣體光譜分析需要。
[0009] 優選地，所述第一鍍增反膜凹面鏡通過第一支架連接在底盤上，所述第二鍍增反 膜凹面鏡通過第二支架連接在底盤上，所述鍍增反膜平面鏡通過第三支架連接在底盤上。 [0010] 優選地，所述第一鍍增反膜凹面鏡通過腰型孔固定在第一支架上，第一鍍增反膜 凹面鏡在第一支架上的水平位置可調節，所述第二鍍增反膜凹面鏡通過膠水粘在第二支架 上，所述鍍增反膜平面鏡通過膠水粘在第三支架上。
[0011] 優選地，所述第一支架、第二支架和第二支架均通過腰型螺釘孔固定在底盤上。 [0012] 優選地，所述罩殼在第一鍍增反膜凹面鏡對應位置處均設有第一窗片，罩殼在第 二鍍增反膜凹面鏡對應位置處均設有第二窗片。
[0013] 優選地，所述罩殼頂部有2個氣孔，罩殼與底盤連接處設有0形圈。
[0014] 氣孔的設置，使得其可以向罩殼向內填充減小氣體室容積，提高響應速度。0形圈 的設置，提高氣體室的密封性能。
[0015] 優選地，所述第一鍍增反膜凹面鏡和第二鍍增反膜凹面鏡均為不銹鋼或者石英材 質鍍增反膜凹面鏡，所述鍍增反膜平面鏡為不銹鋼或者石英材質鍍增反膜平面鏡。
[0016] 本實用新型的第一鍍增反膜平面鏡水平位置可調，通過調節兩塊鍍增反膜凹面鏡 的水平位置可實現反射次數調節。
[0017] 本實用新型中第一支架、第二支架和第三支架的位置可調，通過調節第一支架、第 二支架和第三支架的位置可以實現調節第一鍍增反膜凹面鏡、第二鍍增反膜凹面鏡和鍍增 反膜平面鏡的位置，精確調節光路。
[0018] 本實用新型為光程可調的長光程光學氣體室結構，入射和出射光束分別從光學氣 體室兩側的入射鏡和出射鏡上的光學孔通過，調節第一鍍增反膜凹面鏡的水平位置即可改 變光束在氣體室內的反射次數，實現光程的準連續可調，可靠性強、光路調節方便，且結構 緊湊，調整簡單，可以滿足不同吸收強度的氣體光譜分析需要；其有益效果為：1.光路調節 方便，反射次數可調，2.光路穩定可靠，3.成本較低，4.反射鏡易清洗，5.容積小，測量響應 速度快。
【附圖說明】
[0019] 圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0020] 圖2為本實用新型中罩殼的結構示意圖；
[0021] 圖3為本實用新型光路反射時的不意圖。
[0022] 圖中1.第一鍍增反膜凹面鏡，2.鍍增反膜平面鏡，3.第二鍍增反膜凹面鏡， 4.底盤，5.罩殼，6.第一支架，7.第二支架，8.第三支架，9.第一窗片，10.第二窗片，11.氣 孔。
【具體實施方式】
[0023] 下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明，但并不是對本實用新型保護范 圍的限制。
[0024] 如圖1-3所不，一種基于TDLAS技術的多路反射氣體室，包括罩殼5、底盤4和設置 在罩殼5內的若干反射鏡，反射鏡包括設置在罩殼5內一端的兩個相互對稱設置的第一鍍 增反膜凹面鏡1、設置在罩殼5內另一端的一個與第一鍍增反膜凹面鏡1相對應的第二鍍增 反膜凹面鏡3、設置在第二鍍增反膜凹面鏡3 -側的兩個相互對稱設置的鍍增反膜平面鏡 2,鍍增反膜平面鏡2位于第一鍍增反膜凹面鏡1和第二鍍增反膜凹面鏡3之間，底盤4 一 端設有一滑槽，第一鍍增反膜凹面鏡1在底盤4上的水平位置可調節，鍍增反膜平面鏡2與 第一鍍增反膜凹面鏡1相對應，且呈傾斜角度設置。第一鍍增反膜凹面鏡1通過第一支架 6連接在底盤4上，第二鍍增反膜凹面鏡3通過第二支架7連接在底盤4上，鍍增反膜平面 鏡2通過第三支架8連接在底盤4上。第一鍍增反膜凹面鏡1通過腰型孔固定在第一支架 6上，第一鍍增反膜凹面鏡1在第一支架6上的水平位置可調節，第二鍍增反膜凹面鏡3通 過膠水粘在第二支架7上，鍍增反膜平面鏡2通過膠水粘在第三支架8上。第一支架、6第 二支架7和第二支架8均通過腰型螺釘孔固定在底盤4上。罩殼5在第一鍍增反膜凹面鏡 1對應位置處均設有第一窗片9,罩殼5在第二鍍增反膜凹面鏡3對應位置處均設有第二窗 片10。罩殼5頂部有2個氣孔11，罩殼5與底盤4連接處設有0形圈。第一鍍增反膜凹面 鏡1和第二鍍增反膜凹面鏡3均為不銹鋼或者石英材質鍍增反膜凹面鏡，鍍增反膜平面鏡 2為不銹鋼或者石英材質鍍增反膜平面鏡。
[0025] 本實用新型為光程可調的長光程光學氣體室結構，入射和出射光束分別從光學氣 體室兩側的入射鏡和出射鏡上的光學孔通過，調節第一鍍增反膜凹面鏡的水平位置即可改 變光束在氣體室內的反射次數，實現光程的準連續可調，可靠性強、光路調節方便，且結構 緊湊，調整簡單，可以滿足不同吸收強度的氣體光譜分析需要。
[0026] 本實用新型通過調節光路反射次數從而調節測量光程，能夠通過選擇合適的測量 光程實現氣體含量檢測。
【主權項】
1. 一種基于TDLAS技術的多路反射氣體室，包括罩殼、底盤和設置在罩殼內的若干反 射鏡，其特征在于：所述反射鏡包括設置在罩殼內一端的兩個相互對稱設置的第一鍍增反 膜凹面鏡、設置在罩殼內另一端的一個與第一鍍增反膜凹面鏡相對應的第二鍍增反膜凹面 鏡、設置在第二鍍增反膜凹面鏡一側的兩個相互對稱設置的鍍增反膜平面鏡，所述鍍增反 膜平面鏡位于第一鍍增反膜凹面鏡和第二鍍增反膜凹面鏡之間，所述第一鍍增反膜凹面鏡 在底盤上的水平位置可調節，所述鍍增反膜平面鏡與第一鍍增反膜凹面鏡相對應，且呈傾 斜角度設置。2. 根據權利要求1所述的一種基于TDLAS技術的多路反射氣體室，其特征在于：所述 第一鍍增反膜凹面鏡通過第一支架連接在底盤上，所述第二鍍增反膜凹面鏡通過第二支架 連接在底盤上，所述鍍增反膜平面鏡通過第三支架連接在底盤上。3. 根據權利要求2所述的一種基于TDLAS技術的多路反射氣體室，其特征在于：所述 第一鍍增反膜凹面鏡通過腰型孔固定在第一支架上，第一鍍增反膜凹面鏡在第一支架上的 水平位置可調節，所述第二鍍增反膜凹面鏡通過膠水粘在第二支架上，所述鍍增反膜平面 鏡通過膠水粘在第三支架上。4. 根據權利要求3所述的一種基于TDLAS技術的多路反射氣體室，其特征在于：所述 第一支架、第二支架和第二支架均通過腰型螺釘孔固定在底盤上。5. 根據權利要求4所述的一種基于TDLAS技術的多路反射氣體室，其特征在于：所述 罩殼在第一鍍增反膜凹面鏡對應位置處均設有第一窗片，罩殼在第二鍍增反膜凹面鏡對應 位置處均設有第二窗片。6. 根據權利要求5所述的一種基于TDLAS技術的多路反射氣體室，其特征在于：所述 罩殼頂部有2個氣孔，罩殼與底盤連接處設有0形圈。7. 根據權利要求1所述的一種基于TDLAS技術的多路反射氣體室，其特征在于：所述 第一鍍增反膜凹面鏡和第二鍍增反膜凹面鏡均為不銹鋼或者石英材質鍍增反膜凹面鏡，所 述鍍增反膜平面鏡為不銹鋼或者石英材質鍍增反膜平面鏡。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于TDLAS技術的多路反射氣體室，包括罩殼、底盤和設置在罩殼內的若干反射鏡，反射鏡包括設置在罩殼內一端的兩個相互對稱設置的第一鍍增反膜凹面鏡、設置在罩殼內另一端的一個與第一鍍增反膜凹面鏡相對應的第二鍍增反膜凹面鏡、設置在第二鍍增反膜凹面鏡一側的兩個相互對稱設置的鍍增反膜平面鏡，所述鍍增反膜平面鏡位于第一鍍增反膜凹面鏡和第二鍍增反膜凹面鏡之間，所述第一鍍增反膜凹面鏡在底盤上的水平位置可調節，所述鍍增反膜平面鏡與第一鍍增反膜凹面鏡相對應，且呈傾斜角度設置。本實用新型可實現光程的準連續可調，可靠性強、光路調節方便，且結構緊湊，調整簡單，可以滿足不同吸收強度的氣體光譜分析需要。
【IPC分類】G01N21/01, G01N21/39
【公開號】CN205120553
【申請號】CN201520454596
【發明人】于志偉, 盛潤坤, 陸生中, 李坤, 楊禹
【申請人】杭州春來科技有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年6月29日