专利名称：多元光谱大气质量自动监测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于大气质量监测仪的改进，特别涉及一种同时监测多种大气中气体污染物浓度的多元光谱大气质量自动监测仪。
目前使用的大气质量监测仪主要靠人工或定点采样，再对采样品进行分析测定，来确定大气中气体污染物浓度。不足之处在于，对采样要求高，不能使采样品气体直接得到采样设备的介入而损失采样品真实成份。另外由于是定点采样，仅反映单点状态，尤其受气象条件影响，很难对大气质量做出真实反映。特别是对监测人员无法接近的有害污染气体浓度的检测，现有的监测仪是无法做到的。
本实用新型的技术方案是一种多元光谱大气质量自动监测仪，它由电源、分析仪，其特征是还有光源灯、发射器、角反射器、接收器、光纤、机壳、支撑板及各器具支架构成带有出射光和接收光窗口的机壳内架装支撑板，固装于支撑板上的器具支架上装置光源灯，对应光源灯宽带光源发射的光路中心同一水平线上平行设置发射器，并由发射器将发射光会聚成的平行光改变出射位置和方向在大气中传输，在大气环境中设置将光再沿原光路返回的角反射器，机壳内固装于支撑板上的器具支架上装置接收角反射器返回的光并聚焦压缩光束的接收器，接收器与光纤一端连接，光纤另一端与机壳外部的分析仪连接，而光源灯和分析仪通过电缆与外部的电源连接并由其供电。
上述的光源灯为高压氙灯或红外灯。
上述的发射器是由椭球面反射镜、汇聚透镜组及平面反射镜组成，椭球面反射镜居间设置光源灯，使光源灯发射光汇聚，对应发射光汇聚位置同一光路中心线平行设置汇聚透镜组及改变光出射位置和方向的45°倾角的平面反射镜，上述的椭球面反射镜、汇聚透镜组及平面反射镜均由支撑板上的器具支架支撑固定。
上述的角反射器是由两块倾角为45°对应设置的平面反射镜构成。
上述的角反射器可设置多个来接收发射器出射的光并反射传输给接收器。
上述的接收器是由抛物面反射镜及汇聚透镜组构成，机壳内的抛物面反射镜与角反射器的一反射光平面反射镜相对设置，汇聚透镜组设置于抛物面反射镜焦点处并与光纤一端连接。
本实用新型的有益效果是利用差分吸收原理，采取开放光路取代采样系统中的样品池，而不必定容量或定流量吸收采样。这样光源发射的宽带光在大气中传输，把衰减光直接会聚，并导入光纤，传入分析仪，利用分析软件计算出多种污染气体的浓度。使本监测仪无须配置标准浓度的气体污染物，不用封闭采样。特别对人员无法接近的有害污染气体泄露事件中污染气体浓度的检测，本监测仪可以直接测量。也可以集成在移动平台上(如机动车)，对工业废气排放单位实行随机监测，以加强约束，严格执法。本仪器可为环保部门的大气质量监测提供准确数据，也可服务于相关执法部门，如各类烟气排放二氧化硫的在线监测，应用广泛。本实用新型监测精度及灵敏度高，使用简单，易于操作，测量速度快。
图中1为光源灯，2为椭球面反射镜，3为汇聚透镜组，4为平面反射镜，5为角反射器，6为抛物面反射镜，7为汇聚透镜组，8为光纤，9为分析仪，10为电源，11为电缆，12为机壳，13支撑板，14器具支架。
以下结合附图对本实用新型加以说明。
实施例如
图1所示，一种多元光谱大气质量自动监测仪，它由光源灯1、椭球面反射镜2、汇聚透镜组3、平面反射镜4、角反射器5、抛物面反射镜6、汇聚透镜组7、光纤8、分析仪9、电源10、电缆11、机壳12、支撑板13及各器具支架14构成。带有出射光和接收光窗口的机壳12内架装支撑板13，固装于支撑板13上的器具支架14上装置高压氙灯1，对应高压氙灯1宽带光源发射的光路中心处设置椭球面反射镜2，使光源灯1发射光汇聚。对应发射光汇聚位置同一光路中心线平行设置由2-3个透镜组合在一起等效透镜达到压缩光束目的的汇聚透镜组3及改变光出射位置和方向的45°倾角的平面反射镜4，由椭球面反射镜2、汇聚透镜组3及平面反射镜4构成的发射器均由支撑板13上的器具支架14支撑固定。其发射器将发射光会聚成的平行光后改变出射位置和方向在大气中传输，在大气环境中设置对应传输过来的光再沿原光路返回的角反射器，角反射器5是由两块倾角为45°对应设置的平面反射镜构成。机壳12内固装于支撑板13上的器具支架14上装置接收角反射器5返回的光并聚焦压缩光束的抛物面反射镜6与角反射器5的一反射光平面反射镜相对设置，汇聚透镜组7设置于抛物面反射镜6焦点处并与光纤8一端连接，光纤8另一端与机壳12外部的分析仪9连接，而光源灯1和分析仪9连通过电缆11与外部的电源10连接。上述的角反射器还可设置多个来接收发射器出射的光并反射传输给接收器。
其工作原理是由光源灯宽带光源发出的光，通过椭球面反射镜反射汇聚，利用透镜组将光束压缩成发散角很小的细准直光束，再经过45度平面反射镜改变出射位置和方向，然后在开放大气中自然传输几百米或几千米，被大气衰减后，利用角反射器沿原光路返回由另外一个抛物面反射镜聚焦或直接由该抛物面反射镜聚焦，并经过聚焦透镜压缩光束后，传入带标准接口的光纤导入分析仪，通过分析软件即可得出气体污染物浓度。
本实用新型不接触采样，可连续24小时自动监测，能真实反映大气污染状况；并能够同时测量多种气体污染物的浓度。如二氧化硫、一氧化氮、二氧化氮、臭氧、氨、甲醛、苯、甲苯及二甲苯等通常人们无法采样的污染源的测量，而不必定容量或定流量吸收采样；其操作简单、测量准确、精确度和分辨率高，测量速度快。
权利要求1.一种多元光谱大气质量自动监测仪，它由电源、分析仪，其特征是还有光源灯、发射器、角反射器、接收器、光纤、机壳、支撑板及各器具支架构成；带有出射光和接收光窗口的机壳内架装支撑板，固装于支撑板上的器具支架上装置光源灯，对应光源灯宽带光源发射的光路中心同一水平线上平行设置发射器，并由发射器将发射光会聚成的平行光改变出射位置和方向在大气中传输，在大气环境中设置将光再沿原光路返回的角反射器，机壳内固装于支撑板上的器具支架上装置接收角反射器返回的光并聚焦压缩光束的接收器，接收器与光纤一端连接，光纤另一端与机壳外部的分析仪连接，而光源灯和分析仪通过电缆与外部的电源连接并由其供电。
2.根据权利要求1所述的多元光谱大气质量自动监测仪，其特征是上述的光源灯为高压氙灯或红外灯。
3.根据权利要求1所述的多元光谱大气质量自动监测仪，其特征是上述的发射器是由椭球面反射镜、汇聚透镜组及平面反射镜组成，椭球面反射镜居间设置光源灯，使光源灯发射光汇聚，对应发射光汇聚位置同一光路中心线平行设置汇聚透镜组及改变光出射位置和方向的45°倾角的平面反射镜，上述的椭球面反射镜、汇聚透镜组及平面反射镜均由支撑板上的器具支架支撑固定。
4.根据权利要求1所述的多元光谱大气质量自动监测仪，其特征是上述的角反射器是由两块倾角为45°对应设置的平面反射镜构成。
5.根据权利要求4所述的多元光谱大气质量自动监测仪，其特征是上述的角反射器可设置多个来接收发射器出射的光并反射传输给接收器。
6.根据权利要求1所述的多元光谱大气质量自动监测仪，其特征是上述的接收器是由抛物面反射镜及汇聚透镜组构成，机壳内的抛物面反射镜与角反射器的一反射光平面反射镜相对设置，汇聚透镜组设置于抛物面反射镜焦点处并与光纤一端连接。
专利摘要本实用新型提供一种多元光谱大气质量自动监测仪,机壳内架装支撑板,固装于支撑板上的器具支架上装置光源灯,对应光源灯宽带光源发射的光路中心同一水平线上平行设置发射器,并由发射器将发射光会聚成的平行光改变出射位置和方向在大气中传输,在大气环境中设置将光再沿原光路返回的角反射器,机壳内固装于支撑板上的器具支架上装置接收角反射器返回的光并聚焦压缩光束的接收器,接收器与光纤一端连接,光纤另一端与机壳外部的分析仪连接,而光源灯和分析仪通过电缆与外部的电源连接并由其供电。测量结果是光通过一定长度光路上的大气中气体污染物的浓度,能真实反映大气污染状况,并能同时测量多种气体污染物的浓度。
文档编号G01N21/17GK2494988SQ0125924
公开日2002年6月12日 申请日期2001年9月5日 优先权日2001年9月5日
发明者朱孟 申请人:朱孟