旋转配重式双组分气体标定装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了旋转配重式双组分气体标定装置，标定装置包括驱动装置、标定池、标定反射镜和安装板，所述驱动装置包括连杆和电机；或者标定装置包括驱动装置、标定池、标定反射镜、光路反射镜，所述驱动装置包括连杆和电机，驱动装置能够使得光路通过标定池并被标定反射镜反射，采用了这种结构后，只设置需一个探测器就能够完成标定过程，解决了采用光纤分束器分光导致最终探测到的激光光强变弱使得光能利用率低的问题，节约了成本，同时也解决了在标定过程中使用不同的探测器增加标定误差的问题。
【专利说明】旋转配重式双组分气体标定装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及气体标定装置，尤其是用于CO在线检测系统的旋转配重式双组分气体标定装置。
【背景技术】
[0002]现有的CO检测系统采用TDLAS技术实现对空气中的CO浓度进行实时监测，通过锯齿扫描信号改变激光器注入电流来实现激光器波长调谐，激光经过准直，进入气体介质，再由角反射镜和离轴抛物面镜反射和收集，最终经过气体介质吸收后的光信号，被探测器转化为电信号，最终反演出气体介质的浓度信息。光强的吸收是依据Beer-Lambert定律，当一束频率为V的光束穿过吸收物质后，在其穿过的路径上的光强发生变化，其公式为:
[0003]I (V) =10 (v)e-0 (V)cl
[0004]式中Jtl(V)为入射光强度，
[0005]σ (V)为被测气体的吸收横截面
[0006]c为被测气体的浓度
[0007]I为光程
[0008]I (V)为光束穿过一个光程距离为的被测气体介质后的透射光强度
[0009]为保证CO检测系统检测到的数据准确、有效，通常在使用之前或在不同的环境中需要对其进行定期标定。传统的内校准光路采用光纤分束器将激光分成两束，其中一束用于内光路校准，另一束用于开放光路的实际监测。这种方法的主要问题是:采用光纤分束器分光导致最终探测到的激光光强变弱，光能利用率低；另外在标定时要增加一个探测器，这不仅增加仪器成本，同时在标定时使用不同的探测器增加了标定误差。
实用新型内容
[0010]本实用新型的目的是解决的现有技术中，标定时需要采用光纤分束器，光纤分束器分光导致最终探测到的激光光强变弱，光能利用率低，且需要设置两个探测器，增加仪器成本，同时在标定和检测中使用不同的探测器增加了标定误差的问题。
[0011]本实用新型采用的技术方案是:旋转配重式双组分气体标定装置，包括驱动装置、标定池、标定反射镜和安装板，驱动装置能够使得光路通过标定池并被标定反射镜反射，标定池两侧各设有一个透镜，所述驱动装置包括连杆和电机，所述连杆与安装板固连，所述电机的输出轴与连杆固接，所述标定池和标定反射镜固连于安装板侧面的两端、标定池和标定反射镜之间的有一定的间距、当电机的输出轴带动连杆进而带动安装板转动时使标定池和标定反射镜置于光路上。
[0012]进一步改进，还包括配重块，所述配重块固连于连杆远离安装板的一端。
[0013]进一步改进，标定反射镜表面镀有铝膜。
[0014]本实用新型还可以采用另一种技术方案:旋转配重式双组分气体标定装置，包括驱动装置、标定池、标定反射镜、光路反射镜，驱动装置能够使得光路通过标定池并被标定反射镜反射，标定池两侧各设有一个透镜，所述驱动装置包括连杆和电机，所述光路反射镜有2个，其中一个光路反射镜与连杆固连、电机带动连杆进而带动该光路反射镜时、该光路反射镜能够位于光路上且该光路反射镜的反射面朝向另一个光路反射镜的反射面、另一个光路反射镜的位置能够将位于光路上的光路反射镜所反射的光线再次反射通过标定池后被标定反射镜反射。
[0015]进一步改进，它还包括配重块，所述配重块固连于连杆远离安装板的一端
[0016]进一步改进，光路反射镜表面镀有铝膜。
[0017]本实用新型的有益效果是:采用了这种结构后，只设置需一个探测器就能够完成标定过程，解决了采用光纤分束器分光导致最终探测到的激光光强变弱使得光能利用率低的问题，节约了成本，同时也解决解决了在标定过程中使用不同的探测器增加标定误差的冋题。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为标定装置的一种设置方式。
[0019]图2为标定装置的另一种设置方式。
[0020]图3为CO在线检测系统的示意图。
[0021]图4为采用图1的设置方式时，标定装置标定时的示意图。
[0022]图5为采用图2的设置方式时，标定装置标定时的示意图。
[0023]图中所示:I箱体，2光纤，3激光准直器，4探测反射镜，5探测器，6第一窗片，7标定池，8标定反射镜，9第二窗片，10角反射镜，11安装板，12连杆，13电机，14配重块，15光路反射镜。
【具体实施方式】
[0024]下面对本实用新型做进一步的说明。
[0025]实施例1:旋转配重式双组分气体标定装置，包括驱动装置、标定池7、标定反射镜8和安装板11，驱动装置能够使得光路通过标定池7并被标定反射镜8反射，所述驱动装置包括连杆12和电机13，所述连杆12与安装板11固连，所述电机13的输出轴与连杆12固接，所述标定池7和标定反射镜8固连于安装板11侧面的两端、标定池7和标定反射镜8之间的有一定的间距、当电机的输出轴带动连杆进而带动安装板转动时使标定池7和标定反射镜8置于光路上，它还包括配重块14，所述配重块固连于连杆远离安装板的一端，标定反射镜8表面镀有铝膜。
[0026]实施例2:旋转配重式双组分气体标定装置，包括驱动装置、标定池7、标定反射镜8、光路反射镜15，驱动装置能够使得光路通过标定池7并被标定反射镜8反射，所述驱动装置包括连杆12和电机13，所述光路反射镜15有2个，其中一个光路反射镜与连杆12固连、电机13带动连杆12进而带动该光路反射镜时、该光路反射镜能够位于光路上且该光路反射镜的反射面朝向另一个光路反射镜的反射面、另一个光路反射镜的位置能够将位于光路上的光路反射镜所反射的光线再次反射通过标定池7后被标定反射镜8反射，它还包括配重块14，所述配重块固连于连杆远离安装板的一端，光路反射镜15表面镀有铝膜。
[0027]本实用新型中标定池两侧各设有一个透镜，安装时将标定池有透镜的面置于光路方向，使得标定池7位于光路上时激光能够通过透镜，激光经过激光准直器3后被标定池上透镜聚焦，透镜的具体参数根据实际光路状况计算而得。
[0028]本实用新型使用时，将标定装置设置在CO在线检测系统中，CO在线检测系统中包括箱体1、光探测装置、标定装置和光反射装置，箱体I可以只有一个也可以有两个，箱体只有I个的情况下光探测装置、标定装置和光反射装置均位于一个箱体内、箱体有2个的情况下光探测装置和标定装置位于其中一个箱体内、光反射装置位于另一个箱体内；
[0029]光探测装置包括依次与箱体固连的激光光源发射器、光纤2、激光准直器3、探测反射镜4、探测器5和第一窗片6，探测反射镜4上设有能够使激光通过的通孔，第一窗片6与箱体固连(探测反射镜5最好为离轴抛物面反射镜)；
[0030]反射装置包括依次与箱体固连的第二窗片9和角反射镜10、使得第二窗片9位于箱体靠近第一窗片6的一侧、激光能够通过第一窗片和第二窗片，(箱体有2个的情况下第一窗片6和第二窗片9均固连于箱体侧壁，第一窗片位于其中一个箱体侧壁、第二窗片9位于另一个箱体靠近第一窗片6的一侧)；
[0031]探测反射镜4的反射面朝向角反射镜10的反射面，(角反射镜10最好为表面设有镀金膜的三面直角反射镜);
[0032]光纤2、激光准直器3、探测反射镜上的通孔、第一窗片6、第二窗片9和角反射镜10均位于光路上，标定池7和标定反射镜8的轴线在同一条直线上；
[0033]CO在线检测系统中的标定装置采用实施例1的设置方式时:包括标定池7、标定反射镜8和安装板11，驱动装置包括连杆12和电机13，连杆12与安装板11固连，电机13与箱体I固连，电机13的输出轴与连杆12固接，标定池7和标定反射镜8固连于安装板11侧面的两端、标定池和标定反射镜之间的距离能够给探测反射镜4让位、当电机的输出轴带动连杆进而带动安装板转动时使标定池7和标定反射镜8置于光路上；
[0034]CO在线检测系统中的标定装置采用实施例2的设置方式时:包括2个光路反射镜15，驱动装置包括连杆12和电机13，2个光路反射镜15中有一个固连于连杆12上，电机13的输出轴带动连杆12能够带动其中一个光路反射镜运动使其位于光路上且该光路反射镜的反射面朝向另一个光路反射镜的反射面、另一个光路反射镜位于箱体I内，其位置能够将位于光路上的光路反射镜所反射的光线再次反射通过标定池后被标定反射镜反射(该既可以与箱体I固连、也可以采用实施例1中的方式，设置安装板11，光路反射镜15和标定反射镜8固连于安装板11两端，标定池7固连于光路反射镜15和标定反射镜8之间的安装板11上，安装板11与箱体I固连)；
[0035]另外，标定装置中的配重块固连于连杆12的一端，用来保证电机的输出轴带动连杆进转动时的稳定性，减少标定的误差。
[0036]本实用新型的原理是:将已知浓度的标定气体通入标定池7内，将标定池7至于光路上或将光反射后通过标定池7，激光光源发射器发射激光进入光纤2，经过激光准直器准直3后通过标定池7，被标定池上的透镜聚焦，进入气体介质后激光由标定反射镜8反射，被反射的激光行进被探测器5所探测到，最终经过气体介质吸收后的光信号，被探测器5转化为电信号，反演出气体介质的浓度信息，由于标定气体的浓度是已知的，通过与反演出气体介质的浓度信息进行比较，可以得知CO在线检测系统各部件是否正常。
[0037]综上所述，采用了这种结构后，只设置需一个探测器就能够完成标定过程，解决了采用光纤分束器分光导致最终探测到的激光光强变弱使得光能利用率低的问题，节约了成本，同时也解决解决了在标定过程中使用不同的探测器增加标定误差的问题。
[0038] 本领域技术人员应当知晓，本实用新型的保护方案不仅限于上述的实施例，还可以在上述实施例的基础上进行各种排列组合与变换，在不违背本实用新型精神的前提下，对本实用新型进行的各种变换均落在本实用新型的保护范围内。
【权利要求】
1.旋转配重式双组分气体标定装置，其特征在于包括驱动装置、标定池(7)、标定反射镜(8)和安装板(11 )，驱动装置能够使得光路通过标定池(7)并被标定反射镜(8)反射，标定池(7 )两侧各设有一个透镜，所述驱动装置包括连杆(12 )和电机(13 )，所述连杆(12 )与安装板(11)固连，所述电机(13)的输出轴与连杆(12)固接，所述标定池(7)和标定反射镜(8)固连于安装板(11)侧面的两端、标定池(7)和标定反射镜(8)之间的有一定的间距、当电机的输出轴带动连杆进而带动安装板转动时使标定池(7)和标定反射镜(8)置于光路上。
2.根据权利要求1所述的旋转配重式双组分气体标定装置，其特征在于它还包括配重块(14)，所述配重块固连于连杆远离安装板的一端。
3.根据权利要求1或2中所述的旋转配重式双组分气体标定装置，其特征在于所述标定反射镜(8)表面镀有铝膜。
4.旋转配重式双组分气体标定装置，其特征在于包括驱动装置、标定池(7)、标定反射镜(8)、光路反射镜(15)，驱动装置能够使得光路通过标定池(7)并被标定反射镜(8)反射，标定池(7)两侧各设有一个透镜，所述驱动装置包括连杆(12)和电机(13)，所述光路反射镜(15 )有2个，其中一个光路反射镜与连杆(12)固连、电机(13)带动连杆(12 )进而带动该光路反射镜时、该光路反射镜能够位于光路上且该光路反射镜的反射面朝向另一个光路反射镜的反射面、另一个光路反射镜的位置能够将位于光路上的光路反射镜所反射的光线再次反射通过标定池(7)后被标定反射镜(8)反射。
5.根据权利要求4所述的旋转配重式双组分气体标定装置，其特征在于它还包括配重块(14)，所述配重块固连于连杆远离安装板的一端。
6.根据权利要求4或5所述的旋转配重式双组分气体标定装置，其特征在于所述光路反射镜(15)表面镀有铝膜。
【文档编号】G01N21/39GK204177740SQ201420680439
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】张帅, 张传鹏, 阮俊, 潘焕双, 金岭, 施奇兵, 阚瑞峰, 徐合林 申请人:安徽蓝盾光电子股份有限公司