一種基于平行光束的hcl激光分析儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型適用于氣體檢測技術領域，提供了一種基于平行光束的HCL激光分析儀，所述HCL激光分析儀包括光源單元、氣體測量裝置、信號接收單元、信號放大單元、信號分析處理單元及顯示單元，所述光源單元設于氣體測量裝置的一端，所述信號接收單元設于所述氣體測量裝置的另一端，所述信號接收單元的輸出端連接所述信號放大單元的輸入端，所述信號放大單元的輸出端連接所述信號分析處理單元的輸入端，所述信號分析處理單元的輸出端連接所述顯示單元的輸入端。采用平行光束，可以得到較大光斑，不受光程影響，同時可減小震動對測量的影響。去掉多個光學部件，節約了成本。
【專利說明】
一種基于平行光束的HGL激光分析儀
技術領域
[0001]本實用新型屬于氣體檢測技術領域，尤其涉及一種將光束轉換成平行光束對氣體進行濃度檢測的HCL激光分析儀。
【背景技術】
[0002]目前的激光氣體分析儀，大部分采用對射式結構光路，分為發射端和接收端。光學系統的發射端將光纖傳輸的激光光束準直發射到對面的接收端，接收端的探測器將光信號轉換成電信號通過同軸電纜傳輸到分析控制器，分析控制器處理數據計算得到實時的氣體濃度。
[0003]激光光束準直后，尤其是短光程，到達對面接收端的光斑很小，當震動較大時容易將光路震偏，導致測量信號減小，甚至不能正常測量。
[0004]同時，部分現場環境惡劣，有腐蝕性氣體，光路結構中的光學鏡面容易被腐蝕，失去光學特性，影響測量信號，進而影響測量結果。
[0005]短光程，到達對面接收端的光斑很小，當震動較大時容易將光路震偏，導致測量信號減小，甚至不能正常測量。光學鏡面容易被腐蝕，失去光學特性，影響測量結果。
[0006]短光程時，光斑小，易震偏，不能正常測量。光學鏡面容易被腐蝕，失去光學特性，影響測量結果。去掉了離軸拋物鏡、角錐棱鏡、光纖準直器較貴的光學部件，節省了成本。
【實用新型內容】
[0007]本實用新型的目的在于提供一種基于平行光束的HCL激光分析儀，旨在解決上述的技術問題。
[0008]本實用新型是這樣實現的，一種基于平行光束的HCL激光分析儀，所述HCL激光分析儀包括光源單元、氣體測量裝置、信號接收單元、信號放大單元、信號分析處理單元及顯示單元，所述光源單元設于氣體測量裝置的一端，所述信號接收單元設于所述氣體測量裝置的另一端，所述信號接收單元的輸出端連接所述信號放大單元的輸入端，所述信號放大單元的輸出端連接所述信號分析處理單元的輸入端，所述信號分析處理單元的輸出端連接所述顯示單元的輸入端。
[0009]本實用新型的進一步技術方案是:所述氣體測量裝置包括第一透鏡座、第一透鏡組件座、第一平凸透鏡、第一法蘭盤、第一窗口鏡片、第一調節轉接法蘭、吹掃管、第二調節轉接法蘭、第二窗口鏡片、第二法蘭盤、第二平凸透鏡、第二透鏡組件座及第二透鏡座，所述第一透鏡座連接所述第一透鏡組件座的一端，所述第一透鏡組件座的另一端連接所述第一法蘭盤的一端，所述第一法蘭盤的另一端連接所述第一調節轉接法蘭的一端，所述第一調節轉接法蘭的另一端連接所述吹掃管的一端，所述吹掃管的另一端連接所述第二調節轉接法蘭的一端，所述第二調節轉接法蘭的另一端連接所述第二法蘭盤的一端，所述第二法蘭盤的另一端連接所述第二透鏡組件座的一端，所述第二透鏡組件座的另一端連接所述第二透鏡座，所述第一平凸透鏡設于所述第一透鏡座上，所述第二平凸透鏡設于所述第二透鏡座上，所述第一法蘭盤上設有第一窗口鏡片并置于所述第一透鏡組件座內，所述第二法蘭盤上設有第二窗口鏡片并置于所述第二透鏡組件座內。
[0010]本實用新型的進一步技術方案是:利用平凸透鏡的發散聚焦使其光信號形成平行光束增大光斑的直徑。
[0011]本實用新型的進一步技術方案是:所述第一平凸透鏡的凸面與所述第二平凸透鏡的凸面相對。
[0012]本實用新型的進一步技術方案是:所述第一調節轉接法蘭及第二調節轉接法蘭上均設有通氣孔。
[0013]本實用新型的進一步技術方案是:所述光源單元包括激光源、發射光纖基座及光纖適配器，所述光纖適配器設于所述發射光纖基座上，所述激光源的輸出端通過光纖連接所述光纖適配器的輸入端。
[0014]本實用新型的進一步技術方案是:所述信號接收單元包括信號接收基座及光電探測器，所述光電探測器設于所述信號接收基座上。
[0015]本實用新型的進一步技術方案是:所述信號放大單元采用前置放大板，所述前置放大板上設有放大器，所述放大器的放大倍數為100。
[0016]本實用新型的進一步技術方案是:所述信號分析處理單元采用的是具有對電信號進行分析、計算并將結果進行輸出的單片機MCU或數字處理器DSP。
[0017]本實用新型的進一步技術方案是:所述顯示單元采用的是觸摸式液晶屏或液晶顯示器。
[0018]本實用新型的進一步技術方案是:所述光電探測器通過同軸電纜連接所述前置放大板的輸入端，所述前置放大板的輸出端通過同軸電纜連接所述信號分析處理單元的輸入端。
[0019]本實用新型的有益效果是:采用平行光束，可以得到較大光斑，不受光程影響，同時可減小震動對測量的影響。去掉多個光學部件，節約了成本。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型實施例提供的基于平行光束的HCL激光分析儀的截面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0021]附圖標記:1_光纖適配器2-發射光纖基座3-第一透鏡座4-第一平凸透鏡5-第一透鏡組件座6-第一窗口鏡片7-第一法蘭盤8-第一調節轉接法蘭9-吹掃管10-信號接收基座11-光電探測器12-通氣孔13-第二調節轉接法蘭14-第二法蘭盤15-第二窗口鏡片16-第二透鏡組件座17-第二平凸透鏡18-第二透鏡座。
[0022]圖1示出了本實用新型提供的一種基于平行光束的HCL激光分析儀，所述HCL激光分析儀包括光源單元、氣體測量裝置、信號接收單元、信號放大單元、信號分析處理單元及顯示單元，所述光源單元設于氣體測量裝置的一端，所述信號接收單元設于所述氣體測量裝置的另一端，所述信號接收單元的輸出端連接所述信號放大單元的輸入端，所述信號放大單元的輸出端連接所述信號分析處理單元的輸入端，所述信號分析處理單元的輸出端連接所述顯示單元的輸入端。
[0023]所述氣體測量裝置包括第一透鏡座3、第一透鏡組件座5、第一平凸透鏡4、第一法蘭盤7、第一窗口鏡片6、第一調節轉接法蘭8、吹掃管9、第二調節轉接法蘭13、第二窗口鏡片15、第二法蘭盤14、第二平凸透鏡17、第二透鏡組件座16及第二透鏡座18，所述第一透鏡座3連接所述第一透鏡組件座4的一端，所述第一透鏡組件座4的另一端連接所述第一法蘭盤7的一端，所述第一法蘭盤7的另一端連接所述第一調節轉接法蘭8的一端，所述第一調節轉接法蘭8的另一端連接所述吹掃管9的一端，所述吹掃管9的另一端連接所述第二調節轉接法蘭13的一端，所述第二調節轉接法蘭13的另一端連接所述第二法蘭盤14的一端，所述第二法蘭盤14的另一端連接所述第二透鏡組件座16的一端，所述第二透鏡組件座16的另一端連接所述第二透鏡座18，所述第一平凸透鏡4設于所述第一透鏡座3上，所述第二平凸透鏡17設于所述第二透鏡座18上，所述第一法蘭盤7上設有第一窗口鏡片6并置于所述第一透鏡組件座5內，所述第二法蘭盤14上設有第二窗口鏡片15并置于所述第二透鏡組件座16內。
[0024]利用平凸透鏡的發散聚焦使其光信號形成平行光束增大光斑的直徑。
[0025]所述第一平凸透鏡4的凸面與所述第二平凸透鏡17的凸面相對。
[0026]所述第一調節轉接法蘭8及第二調節轉接法蘭13上均設有通氣孔12。
[0027]所述光源單元包括激光源、發射光纖基座2及光纖適配器I，所述光纖適配器I設于所述發射光纖基座2上，所述激光源的輸出端通過光纖連接所述光纖適配器I的輸入端。
[0028]所述信號接收單元包括信號接收基座10及光電探測器11，所述光電探測器11設于所述信號接收基座10上。
[0029]所述信號放大單元采用前置放大板，所述前置放大板上設有放大器，所述放大器的放大倍數為100。
[0030]所述信號分析處理單元采用的是具有對電信號進行分析、計算并將結果進行輸出的單片機MCU或數字處理器DSP。
[0031]所述顯示單元采用的是觸摸式液晶屏或液晶顯示器。
[0032]所述光電探測器11的輸出端通過同軸電纜連接所述前置放大板的輸入端進行信號傳輸。
[0033]所述前置放大板的輸出端通過同軸電纜連接所述信號分析處理單元進行信號傳輸。
[0034]利用平凸透鏡將激光源發射過來的光轉換為平行光，穿過被測氣體后再將平行光聚焦為一個光點照射到光電探測器上，光電探測器再將光信號轉換為電信號，經放大器放大后通過同軸電纜傳輸到信號分析處理模塊，供儀器分析處理顯示濃度。
[0035]結構包括激光源、光纖、光纖適配器、兩個平凸透鏡、窗口鏡片、光電探測器、前置放大板、同軸電纜、信號分析處理模塊。
[0036]激光源發射出來的光，經過光纖傳輸，到達光纖適配器，位于平凸透鏡焦點的光纖適配器，將激光發射到平凸透鏡上，轉換為平行光束，光斑直徑3cm，平行光束穿過被測氣體到達對面的平凸透鏡發生聚焦，聚焦的光點照射到位于焦點的光電探測器上，光電探測器將接受到的光信號轉換成電信號，經過同軸電纜傳輸到前置放大板，放大的信號再經過同軸電纜傳輸到信號分析處理模塊上，進行分析處理，得到最終的濃度值。本實用新型采用平行光束，不論現場光程是多少，都可以得到較大光斑，震動對其影響較小。
[0037]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于平行光束的HCL激光分析儀，其特征在于，所述HCL激光分析儀包括光源單元、氣體測量裝置、信號接收單元、信號放大單元、信號分析處理單元及顯示單元，所述光源單元設于氣體測量裝置的一端，所述信號接收單元設于所述氣體測量裝置的另一端，所述信號接收單元的輸出端連接所述信號放大單元的輸入端，所述信號放大單元的輸出端連接所述信號分析處理單元的輸入端，所述信號分析處理單元的輸出端連接所述顯示單元的輸入端。2.根據權利要求1所述的HCL激光分析儀，其特征在于，所述氣體測量裝置包括第一透鏡座、第一透鏡組件座、第一平凸透鏡、第一法蘭盤、第一窗口鏡片、第一調節轉接法蘭、吹掃管、第二調節轉接法蘭、第二窗口鏡片、第二法蘭盤、第二平凸透鏡、第二透鏡組件座及第二透鏡座，所述第一透鏡座連接所述第一透鏡組件座的一端，所述第一透鏡組件座的另一端連接所述第一法蘭盤的一端，所述第一法蘭盤的另一端連接所述第一調節轉接法蘭的一端，所述第一調節轉接法蘭的另一端連接所述吹掃管的一端，所述吹掃管的另一端連接所述第二調節轉接法蘭的一端，所述第二調節轉接法蘭的另一端連接所述第二法蘭盤的一端，所述第二法蘭盤的另一端連接所述第二透鏡組件座的一端，所述第二透鏡組件座的另一端連接所述第二透鏡座，所述第一平凸透鏡設于所述第一透鏡座上，所述第二平凸透鏡設于所述第二透鏡座上，所述第一法蘭盤上設有第一窗口鏡片并置于所述第一透鏡組件座內，所述第二法蘭盤上設有第二窗口鏡片并置于所述第二透鏡組件座內。3.根據權利要求2所述的HCL激光分析儀，其特征在于，所述第一平凸透鏡的凸面與所述第二平凸透鏡的凸面相對。4.根據權利要求3所述的HCL激光分析儀，其特征在于，所述第一調節轉接法蘭及第二調節轉接法蘭上均設有通氣孔。5.根據權利要求4所述的HCL激光分析儀，其特征在于，所述光源單元包括激光源、發射光纖基座及光纖適配器，所述光纖適配器設于所述發射光纖基座上，所述激光源的輸出端通過光纖連接所述光纖適配器的輸入端。6.根據權利要求5所述的HCL激光分析儀，其特征在于，所述信號接收單元包括信號接收基座及光電探測器，所述光電探測器設于所述信號接收基座上。7.根據權利要求6所述的HCL激光分析儀，其特征在于，所述信號放大單元采用前置放大板，所述前置放大板上設有放大器，所述放大器的放大倍數為100。8.根據權利要求7所述的HCL激光分析儀，其特征在于，所述信號分析處理單元采用的是具有對電信號進行分析、計算并將結果進行輸出的單片機MCU或數字處理器DSP。9.根據權利要求8所述的HCL激光分析儀，其特征在于，所述顯示單元采用的是觸摸式液晶屏或液晶顯示器。10.根據權利要求9所述的HCL激光分析儀，其特征在于，所述光電探測器通過同軸電纜連接所述前置放大板的輸入端，所述前置放大板的輸出端通過同軸電纜連接所述信號分析處理單元的輸入端。
【文檔編號】G01N21/01GK205538637SQ201620099764
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月1日
【發明人】李明, 司佳, 王樂井, 呂志明, 黃超, 劉勘, 陳延文
【申請人】深圳市賽寶倫科技有限公司