一种气室结构、气体检测箱及气体检测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及气体分析设备领域，尤其涉及一种气室结构。
【背景技术】
[0002]在煤矿、石油化工、冶金和环保等行业，随着人们对气体检测的要求越来越高，测量技术与设备越来越受到人们的重视。近些年来，光学测量技术特别是可调谐激光吸收光谱技术得到了迅猛的发展，已经在众多行业中成功应用。
[0003]由于被测气体的含量通常比较低，通常为ppm (Part per mill1n,百万分之几)级别。为保证较高的测量精度，目前，基于可调谐激光吸收光谱技术的激光气体分析仪常采用多次反射样气室来提高测量光程，进而提高激光气体分析仪的测量精度。
[0004]最常见的多次反射样气室为Herr1tt型多次反射样气室。Herr1tt型多次反射样气室由两个球面反射镜组成，激光通过近端球面反射镜上的开孔，以特定的角度射入样气室，然后打到远端球面反射镜上，激光束在两个球面反射镜中经过特定次数的反射后，再由近端球面反射镜的开孔处射出，从而完成检测。由于经过多次反射，大大增加了激光气体分析仪的测量光程，从而提高了激光气体分析仪的测量精度。
[0005]对于Herr1tt型多次反射样气室来说，由于激光要在气室中多次反射，稍微的一点差别就可能对光路造成很大的影响。这就对气室机械结构的加工精度和安装要求提出了非常严格的要求，从而大大增加了激光气体分析仪的加工成本和劳动者的劳动强度。
[0006]此外，许多工业现场要求测量的温度比较高，例如对于氨逃逸的检测，要求样气室的温度达到180°C甚至更高。在这种情况下，即使在室温条件下多次反射样气室的光路调节已经达到最佳状态，但将其放置到180°C或更高温度时，由于热胀冷缩等因素也可能对多次反射的样气室光路造成很大的影响，为此不得不对气室进行反复多次的光路调节。
[0007]另外，当包含气室的检测箱靠近测量管道布置时，在检测箱安装到现场之后，很难为了对气室进行调节而将检测箱进行拆解，这进一步加大了对气室进行光路调节的难度。
[0008]为此，需要一种便于对气室进行调节的气室结构，以解决上面存在的这些技术问题。
【发明内容】
[0009]为此，本发明提供一种新的方案以力图解决或者至少缓解上面存在的问题。
[0010]根据本发明的一个方面，提供一种气室结构，适于安装在气体检测箱中，该气室结构包括外壳、内壳、发射端和接收端。
[0011]外壳为一端开口且另一端封闭的管状结构，该外壳安装在检测箱上。内壳具有管状内腔且设置有至少一个轴向的带状开口，该内壳第一端从所述开口插入所述外壳，第二端在所述开口外部，且该内壳与该检测箱可拆卸地连接。发射端和接收端可调节地设置于该内壳的第二端。其中，内壳的第一端设置有第一凹面反射镜，该内壳的第二端设置有第二凹面反射镜，该第二凹面反射镜设置有供发射端入射光线以及供接收端接收光线的光孔。
[0012]可选地，在根据本发明的气室结构中，内壳的第二端包括第一可调安装座和第二可调安装座，其中，发射端设置于第一可调安装座上，接收端设置于第二可调安装座上。
[0013]可选地，在根据本发明的气室结构中，外壳具有连通所述带状开口的进气孔和出气孔。
[0014]可选地，在根据本发明的气室结构中，外壳进一步包括对应所述带状开口的透明观察窗。
[0015]可选地，在根据本发明的气室结构中，第一可调安装座适于调节发射端相对于所述光孔的位置和角度，以及，第二可调安装座适于调节接收端相对于所述光孔的位置和角度。
[0016]可选地，在根据本发明的气室结构中，外壳进一步包括覆盖观察窗的密封盖。
[0017]可选地，在根据本发明的气室结构中，在第一凹面反射镜进一步设置有轴向的调节杆，外壳进一步设置有供该调节杆一端伸出外壳的调节孔。
[0018]根据本发明的又一个方面，提供一种气体检测箱，包括根据本发明的气室结构。
[0019]根据本发明的又一个方面，提供一种气体检测系统，包括根据本发明的气体检测箱。
[0020]根据本发明的气室结构，通过采用可分离的外壳和内壳的组合，并且内壳上具有带状开口结构，实现了可以快速将内壳拆卸，以便对内壳上设置的凹面反射镜进行外部调节，而不需要对整个气室结构进行拆卸调节。进一步，由于气室结构通常工作在高温状态，根据本发明的外壳和内壳组合结构，可以将内壳单独取出进行降温和调节，以便在内壳装回外壳内时，可以快速回复到工作温度，这样既节省能源，又提高对气体的检测效率。进一步，通过将接收端和发射端分别设置在可调安装座上，实现了对接收端和发射端进行独立调节，以便对光线的入射和出射更加准确。进一步，通过调节杆对未拆卸的内壳第一端的反射镜进行微调，极大提高了对气室结构中凹面反射镜调节的方便性。
【附图说明】
[0021]为了实现上述以及相关目的，本文结合下面的描述和附图来描述某些说明性方面，这些方面指示了可以实践本文所公开的原理的各种方式，并且所有方面及其等效方面旨在落入所要求保护的主题的范围内。通过结合附图阅读下面的详细描述，本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。遍及本公开，相同的附图标记通常指代相同的部件或元素。
[0022]图1A示出了根据本发明一个实施例的气室结构100主视剖面图；
[0023]图1B示出了图1B中气室结构100的俯视图；
[0024]图2A示出了根据本发明一个实施例的内壳120的剖面示意图；
[0025]图2B示出了图2A中内壳120又一示意图；
[0026]图3A示出了根据本发明一个实施例的接收端130与发射端140的示意图；以及
[0027]图3B示出了图3A的接收端130与发射端140的又一示意图。
【具体实施方式】
[0028]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0029]图1A示出了根据本发明一个实施例的气室结构剖面的示意图，图1B示出了图1B中气室结构的俯视图。
[0030]如图1A及图1B所示，根据本发明的应用在气体检测箱(未示出)中的气室结构100包括外壳110、内壳120、发射端140以及接收端130。其中，外壳110为一端开口、另一端封闭的管状结构。内壳120轮廓与外壳110内腔一致，且内壳120也具有管状内腔或者管线型的支架结构。这里，内壳120的结构适于在其上设置反射光线的凹面镜。外壳110与内壳120结构可根据具体实施需要进行多种变形与调整，例如外壳110为便于安装的棱柱状外形，且其用于容纳内壳的内腔为长方体空腔，则内壳120的轮廓为长方体结构，而这些多种变形应属于本发明的保护范围。
[0031]上述外壳110适于在检测箱中进行牢靠的安装固定，而内壳120稳定地可拆卸地安装在检测箱或外壳上。具体地，内壳120的第一端从外壳的开口插入到外壳内腔中，而第二端在该开口处，可以露出一段在开口外，也可以在开口内。根据外壳110与内壳120的具体结构，可以选择多种可拆卸地连接方式，例如，在外壳110的开口附近，分别在外壳管壁以及内壳管壁设置相对应的螺纹孔，然后以螺栓或插销方式进行固定，或者，直接将内壳120安装在检测箱上。另外，在根据本发明的一个实施例中，内壳在放入外壳内腔时，内壳的第二端还可以设置有安装块，以便内壳与外壳进行方便的安装或拆卸。例如，安装块为法兰盘状结构，该安装块与外壳固定后，十分有利于内壳相对于外壳的安装稳定性，并且易于拆卸。这样，根据本发明的外壳I1与内壳120形成了可分离的气室结构，通常外壳要实现密封和保护内部结构，所以在整个气室结构中质量比例较高，而较少质量比例的内壳适于单独进行拆卸调节。进一步，由于气室结构100在工作中经常处于高温状态，例如100-300摄氏度，通过单独对内壳120进行可拆卸地安装，能够使得当需要将内壳120取出进行调节时，不需要等待整个气室结构进行冷却，尤其是质量比例高的外壳，而直接将内壳取出进行快速冷却和对凹面反射镜进行调节。并且，在内壳在调节完成后装回到外壳时，整个气室结构在加热后能够快速稳定到工作温度，这样也可以较好的节省能源以及提高气室的检测效率。
[0032]图2A示出了根据本发明一个实施例的内壳120的剖面示意图，图2B示出了图2A中内壳120又一示意图。
[0033]如图2A及图2B所示，在根据本发明的一个实施例中，