一种用于紫外烟气分析仪的光学分光装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及一种光学检测技术领域，特别涉及一种用于紫外烟气分析仪的光学分光装置。


背景技术：

[0002]
为了响应国家减排的政策，越来越多的现场进行超低排放改造，新版本的hj/t 76标准已于2018年3月正式施行，在该标准中，除了对so2、及no进行了更严格的检测项目和指标外，还增加了对no2指标的检测要求。
[0003]
no2在固定污染源中的检测方法一般分有两种：1、通过转化炉将no2转化为no进行检测，2、通过光谱直接对no2进行检测。
[0004]
紫外烟气分析仪是对固定污染源排污口进行连续在线监测的分析仪器设备，通过不间断的24小时连续监测排污口气态污染污染物(so2、nox、o2等)的浓度，可以实现环保监查机构对固定污染源企业的排污状况的监测，同时企业也可以根据监测结果进行实时调节工况来避免气态污染物的超标排放给环境带来的伤害。
[0005]
目前市场上的紫外烟气分析仪主要是由脉冲氙灯、分光光谱仪及吸收气室组成。脉冲氙灯发出的光经过准直透镜后进入气体吸收池中，再由准直透镜经光纤进入分光光谱仪中；进入光谱仪的光是涵盖各个波段的混合光(190nm～2000nm)，该束光经过狭缝进行光强和光谱带宽的调节然后射入到光栅上，光栅把该混合光束进行分光和聚焦到一个焦平线上，使探测器在该焦平线上进行探测即可得到从190nm～2000nm区间的光谱。在固定污染源中所需监测的排放一般只有so2、nox(其中包括no和no2)，其中no的吸收波段在200～230nm，so2吸收波段在290～310nm，no2的吸收波段在430～450nm，由于这三种气体的吸收波段分布比较宽，如果要用同一个传感器去探测这几种气体的话，中间会有很长无用波段的光照射在探测器上，使得探测器的成本增加，体积增大，且由于凹面全息光栅分出的光不完全是平场的，光栅的位置也是固定不变的，因而用一块探测器很难在全波段都以最优的分辨率进行探测。


技术实现要素：

[0006]
为了解决上述现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种用于紫外烟气分析仪的光学分光装置，该装置对气体的测量分析更加准确，检出限更低，提高光谱的灵敏度，并且能够降低分光装置的成本，降低分光装置的调试难度。
[0007]
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：一种用于紫外烟气分析仪的光学分光装置，包括底座以及分别安装在底座上的第一支座、第二支座，所述第一支座、第二支座分别沿光路分布，并且所述第一支座与第二支座分布在所述底座的同侧，其中，所述第一支座上固定安装有光纤连接头，所述第二支座上安装有若干光探测器；
[0008]
所述底座的另一侧还安装有光栅，所述光栅通过调节组件安装在底座上；
[0009]
所述调节组件包括第三支座以及设于所述第三支座上的调节孔，所述第三支座通
过多个连接件与多个所述调节孔配合的方式安装在所述底座上，所述光栅固定的设于所述第三支座内，并且所述光纤连接头、光栅、光探测器设于同一光路中。
[0010]
可选的，所述第一支座上还安装有狭缝，所述狭缝为圆形结构，并且所述光纤连接头与所述狭缝同轴分布。
[0011]
可选的，所述调节孔为腰型孔。
[0012]
可选的，所述光栅为全息光栅。
[0013]
可选的，所述底座的底部设有镂空结构。
[0014]
可选的，所述底座上在第一支座的光路下游位置还固定安装有挡光片，所述挡光片上设有用于通过光路的通孔。
[0015]
可选的，所述通孔包括第一通孔及第二通孔，其中，所述第一通孔位于所述狭缝与光栅之间的光路中，所述第二通孔位于光栅与光探测器之间的光路中。
[0016]
可选的，所述挡光片的表面具有一层光吸收层。
[0017]
采用上述技术方案，本实用新型通过多个较短的探测器的合理分布来代替一个长的探测器，可以实现如s02、no和no2等多种不同气体的同时在线测量，本实用新型不仅能有效的降低探测器的成本，而且还可以提高光谱的探测灵敏度，使紫外烟气分析仪具有更高的检出限。
附图说明
[0018]
图1是本实用新型的结构示意图；
[0019]
图2是本实用新型的第一支座、第二支座、第三支座在底座上的分布示意图。
具体实施方式
[0020]
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。
[0021]
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0022]
如图1和2所示，本实用新型公开了一种用于紫外烟气分析仪的光学分光装置，其包括底座1以及分别安装在底座上的第一支座2、第二支座3，第一支座2、第二支座3分别沿光路分布，并且第一支座2与第二支座3分布在底座1的同侧。
[0023]
在本实用新型中，第一支座2上固定安装有光纤连接头4以及狭缝8，光纤连接头4是用于插入并连接光纤的，光纤连接头4与狭缝8分别设于第一支座2的两侧，并且光纤连接头4和狭缝8是同轴分布的，可保证狭缝8和光纤的芯径中心点同轴共线。其中，光纤连接头4可采用例如sma905光纤连接座。
[0024]
在第二支座3上安装有若干光探测器5(例如如线阵cmos或线阵ccd)，在本实用新型的一个实施例中，安装了两个独立的光探测器5，分别用于接收不同波段的光束。通过安装多个独立的光探测器5，能够减小单个光探测器5的使用长度，节约成本(一般光探测器价格是和长度成正比的，且受制于供应商的供货产品型号，光探测器的最大长度只有1024个像素点)。并且采用多个独立的光探测器5，可以跳过无用光谱吸收波段，有针对性的接收需
要波段的光谱，从而能够实现光谱仪在所有使用波段范围都有较高的分辨率，使得紫外烟气分析仪对气体的测量分析更加准确，整机成本更加经济，供应链更有保障。另外，在底座1的另一侧还安装有光栅6，在本实用新型中，光栅6为凹面全息光栅，光栅6通过调节组件7安装在底座1上。
[0025]
在本实用新型中，如图1所示，调节组件7包括第三支座701以及设于第三支座701上的调节孔702，第三支座701通过多个连接件与多个调节孔702配合的方式安装在底座1上，调节孔702可采用腰型孔，使得调节孔702的长度大于连接件的直径，方便调节第三支座701的位置。在本实用新型中，连接件可采用定位销或螺栓。
[0026]
光栅6固定的设于第三支座701内，例如采用胶水将光栅6粘接在第三支座701中，并且光纤连接头4、光栅6、光探测器5设于同一光路中。
[0027]
在本实用新型中，为了使光纤的入射光在光栅6中形成圆形的光斑，狭缝8可为圆形结构。另外，如图2所示，为了降低整个分光装置的重量，底座1的底部可设有镂空结构。
[0028]
在本实用新型中，如图1所示，底座1上在第一支座2的光路下游位置还固定安装有挡光片9，挡光片9的表面具有一层光吸收层，光吸收层可采用黑色漆料涂抹，用于吸收光探测器5周围环境的杂散光。挡光片9上设有用于通过光路的通孔，通孔具体包括第一通孔及第二通孔，其中，第一通孔位于狭缝与光栅之间的光路中，用于通过经过狭缝8的入射光，第二通孔位于光栅8与光探测器5之间的光路中，用于通过光栅6的反射光。
[0029]
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
[0030]
除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本实用新型的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。