本实用新型总地涉及烟气分析与监测仪器领域，具体涉及一种紫外分析仪用长光程气体池。
背景技术：
紫外分析仪是荧光技术的应用，采用不同波长引进电泳分析、监测、PCR产物监测、DNA指纹图谱分析等，在分子化学研究中应用广泛，如物质的定性、定量测量等。紫外分析仪主要由紫外光源、准直模块、温控模块、气体池、光纤、光谱仪以及PC、气路原件、电路原件等硬件模块组成。其工作原理是：由紫外光源发射紫外光，通过准直模块准直后，从气体池光路入口入射气体池，紫外光在气体池内经过光学原件做投射、折射等路径变化后，从气体池光路出口出射。经气体池出射的光束进入光谱仪，光谱仪采集记录下光束的图谱信息。根据朗伯-比尔光吸收定律，通入的被测气体经过光吸收后，会形成吸收光谱，若此时气体池充满某种气体，此时的光谱成为该气体的特征光谱，分析该特征光谱，可获得该气体的属性和浓度信息，实现对被测气体的定性检测和定量检测。
随着国家对环保的要求日益提高，对低浓度烟气污染物监测这一问题得到重视，影响紫外分析仪检测烟气浓度的因素之一是光束在气体池里总光程的长短，并且浓度与光程长成反比关系。为实现气体池光程长度的增加，直接的方法是增加气体池的长度，但气体池长度如果做的太长，体积太大，就无法嵌入常规的机箱机柜，失去了应用价值，因此在增加光程的同时又要使气体池长度及体积满足应用条件，以实现对低浓度烟气的监测时当务之急。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种紫外分析仪用长光程气体池，在不增加气体池的长度和体积的前提下，实现气体池光程长度的增加，使其能够正常嵌入常规的机箱机柜，实现对低浓度烟气的监测。
本实用新型提供了一种紫外分析仪用长光程气体池，包括气体池体和腔体盖，
所述腔体盖包括腔体后盖和腔体前盖；
所述腔体后盖内嵌相互平行布置的第一道威棱镜和第三道威棱镜；所述第一道威棱镜的梯形长底边平面与光路入射窗口平行布置，为光束入射面；
所述腔体前盖内嵌第二道威棱镜；所述第二道威棱镜的梯形长底边平面与所述第一道威棱镜的梯形长底边平面平行相对，梯形面与所述第一道威棱镜的梯形面垂直布置，入射光反射面几何中心与所述第一道威棱镜的出射光反射面几何中心在同一直线上；
所述第三道威棱镜的梯形长底边平面与所述第二道威棱镜的梯形长底边平面平行相对，梯形面与所述第二道威棱镜的梯形面垂直布置，入射光反射面几何中心与所述第二道威棱镜的出射光反射面几何中心在同一直线上；
所述第一道威棱镜、所述第二道威棱镜和所述第三道威棱镜均为梯形棱镜，梯形长底边平面均为光束入射面，腰边斜面均为光束反射面；
所述腔体前盖还设有光入射口、光出射口、气体出口和气体入口；
所述气体池体为腔体结构，两端分别连接所述腔体前盖和所述腔体后盖；腔体内沿长度方向设相互平行的入射光路、第一连接路、第二光路和出射光路；所述入射光路正对所述光入射口，所述出射光路正对所述光出射口，所述第一光路两端分别正对所述第一道威棱镜和所述第二道威棱镜，所述第二光路两端分别正对所述第二道威棱镜和所述第三道威棱镜；
光束从所述光入射口入射，依次经所述入射光路、所述第一道威棱镜、第一光路、所述第二道威棱镜、第二光路和所述第三道威棱镜，从所述光出射口出射；
所述气体入口与所述入射光路相通，所述气体出口与所述出射光路相通。
进一步地，在一些实施例中，所述气体池体与所述腔体盖之间通过螺纹连接。
进一步地，在一些实施例中，所述气体池体两端分别设有密封槽，所述密封槽内设有腔体密封圈，能够将所述气体池体与所述腔体盖密封连接。
进一步地，在一些实施例中，所述第二道威棱镜与所述腔体前盖间采用道威棱镜压环螺纹连接。
进一步地，在一些实施例中，所述气体出口、所述气体入口与所述气路之间均通过气路接头相通。
进一步地，在一些实施例中，所述第一道威棱镜、所述第三道威棱镜与所述腔体后盖间均采用道威棱镜压环螺纹连接。
进一步地，在一些实施例中，所述第一道威棱镜、所述第二道威棱镜、所述第三道威棱镜均采用熔石英材质。
进一步地，在一些实施例中，所述光入射口和所述光出射口分别安装窗口基座，所述窗口基座内嵌窗口片。
进一步地，在一些实施例中，所述窗口片前后设置有窗口片密封圈，采用窗口片压环螺纹安装。
进一步地，在一些实施例中，所述窗口基座与所述光入射口和所述光出射口分别采用螺纹连接，所述螺纹处缠绕用于密封的生料带。
利用本实用新型的紫外分析仪用长光程气体池，能够在不增加气体池长度和体积的情形下，利用常规的机箱机柜，将气体池嵌入机箱机柜内，使气体池光程长度增加，实现对低浓度烟气的监测。
附图说明
图1为本实用新型紫外分析仪用长光程气体池的主视图；
图2所示为图1视图的右视图；
图3所示为图1视图的A-A视图；
图4所示为图2视图的B-B视图；
图5所示为图4视图的局部放大视图Ⅰ；
图6所示为本实用新型的光传输原理示意图。
附图标记说明：
10-气体池体；
101-光路；102-腔体密封圈；
201-腔体前盖；
2011-光入射口；2012-光出射口；2013-气体入口；2014-气体出口；2015-第二道威棱镜；
202-腔体后盖；
2021-第一道威棱镜；2022-第三道威棱镜；
901-道威棱镜压环；
902-气体接头；
903-窗口基座；
9031-窗口片；9032-窗口片密封圈；9033-窗口片压环
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本实用新型的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本实用新型的限制。
为了在现有的紫外分析仪中实现气体池内光程长度的增加，本实用新型提出一种紫外分析仪用长光程气体池，主要包括气体池体10(如图1所示)和腔体盖。
在一实施例中，腔体盖包括腔体后盖202和腔体前盖201，如图1所示。腔体后盖202内嵌相互平行布置的第一道威棱镜2021和第三道威棱镜2022(见图3)，第一道威棱镜2021和第三道威棱镜2022均为梯形棱镜，第一道威棱镜2021的梯形长底边平面与光路入射窗口平行布置(见图6)，为光束入射面。
腔体前盖201内嵌第二道威棱镜2015(见图3)，第二道威棱镜2015也为梯形棱镜。第二道威棱镜2015的梯形长底边平面与第一道威棱镜2021的梯形长底边平面平行相对，梯形面与第一道威棱镜2021的梯形面垂直布置，入射光反射面几何中心与第一道威棱镜2021的出射光反射面几何中心在同一直线上，如图6所示。
第三道威棱镜2022的梯形长底边平面与第二道威棱镜2015的梯形长底边平面平行相对，梯形面与第二道威棱镜2015的梯形面垂直布置，入射光反射面几何中心与第二道威棱镜2015的出射光反射面几何中心在同一直线上，如图6光传输原理示意图所示。
第一道威棱镜2021、第二道威棱镜2015、第三道威棱镜2022均为梯形棱镜，它们的梯形长底边平面均为光入射面，腰边斜面即梯形面为光束反射面，在一实施例中，光路传输原理如图6。
在一实施例中，气体池体10为腔体结构，腔体内沿长度方向设有设有四条光路101，分别为相互平行的入射光路、第一连接光路、第二连接光路和出射光路；入射光路正对光入射口2011，出射光路正对光出射口2012，第一连接光路连接两端分别正对第一道威棱镜2021和第二道威棱镜2015，第二连接光路连接两端分别正对第二道威棱镜2015和第三道威棱镜2022，如图6所示。腔体前盖201还设有光入射口2011、光出射口2022、气体入口2023和气体出口2024，如图2所示；气体入口2023与入射光路相通，气体出口2024与出射光路相通。
其中，光束从光入射口2011射入，在光路101内传输，依次经入射光路、第一道威棱镜2021、第一光路、第二道威棱镜2015、第二光路和第三道威棱镜2022后，从光出射口2022射出，原理如图6所示。气体入口2023和气体出口2024分别与气路相通，在一具体实施例中，通过气体接头902与气路通过卡套管螺纹连通(见图4)。
气体池体10的两端分别连接腔体前盖201和腔体后盖202，在一具体的实施例中，它们之间是通过螺纹进行连接。为了使气体池体与腔体盖(腔体前盖201和腔体后盖202)之间的连接密封可靠，在气体池体10的两端分别设置了密封槽，在密封槽内安装有腔体密封圈102(见图5)。
在一具体实施例中，第二道威棱镜2015与腔体前盖201之间采用了道威棱将压环901螺纹连接(见图3)。第一道威棱镜2021和第三道威棱镜2022与腔体后盖202之间也采用了道威棱镜压环901螺纹连接(见图4)。第一道威棱镜2021、第二道威棱镜2015和第三道威棱镜2022均采用熔石英材质。
在实际应用中，较好的是在腔体前盖201的光入射口2011和光出射口2012,处分别安装了窗口基座903(见图4)。为了使窗口基座903于腔体前盖201之间的连接密封可靠，在安装窗口基座903是，可采用螺纹连接，螺纹连接处缠绕生料带用来加强密封。
窗口基座903内嵌窗口片9031，如图5所示，窗口片9031采用窗口片压环9033螺纹安装于窗口基座内，其前后均设置有窗口片密封圈9032(见图5)。
理论上，只要气体池体10的长度和体积在机箱机柜的允许范围之内，在气体池内设置多少光路可根据需要而定，道威棱镜的数量与光路的数量对应即可实现气体池内光程的无限增加，但从能量损耗角度考虑，光束在光路内反射次数太多,能量损失很大。在本申请中是采用了道威棱镜作为光束反射的媒介，也可以采用别的材料进行，道威棱镜除了熔石英材质也可以采用其它材质。
实施例
在一具体的实施例中，如图6所示，光束以垂直于光路入射窗口的方向进入气体池10的腔体，经过光路，照射到第一道威棱镜2021反射斜面上(光束与反射面成45度角)，经反射后光束与最初入射成90度照射到第一道威棱镜2021的另一个反射面(光束与反射面成45度角)，经反射后光束与最初入射平行照射到第二道威棱镜2015反射面(光束与反射面成45度角)，经反射后光束与最初入射成90度照射到第二道威棱镜2015的另一个反射面(光束与反射面成45度角)，同理，光束在第三道威棱镜2022上完成同样的光路行程，最后出射光从光出射窗口出射，完成整个光路行程，实现气体池长度4倍的总光程。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。