专利名称：大气中污染气体浓度自动测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种大气中污染气体浓度自动测量仪。
大气中的污染气体如二氧化氮、二氧化硫、臭氧等，对人们健康的影响是明显的，为此，对其进行监测是必要的。在美国《应用光学》杂志1993年第1期“差分光学吸收光谱系统监测城市上空大气污染物”一文中就介绍了一种大气中污染气体测量仪。它是在相距几公里的两点分别设置平行光源和光接收装置，通过光纤将光接收装置和单色仪相连接，单色仪出射狭缝处设有后置光电元件的扫描器，扫描器和经模数转换器的光电元件均与数据处理器相电连接。但是，这种测量仪有诸多不足之处，首先，测量的范围被局限在平行光源和光接收装置之间，无法对垂直于地面上空的大气进行监测；其次，使用的平行光源有一定的寿命，且在使用期间发光强度也会有所波动，故对测量的精度有较严重的影响；再次，由于光接收器与平行光源间相距几千米，这就使得在安装、调试光路时比较困难，且在以后的使用过程中光路也易发生变化，这些均不利于测量工作的进行，也影响了测量的精确度。
本实用新型的目的是提供一种测量范围大、误差小、自动化程度高的大气中污染气体浓度自动测量仪。
为实现上述目的，本实用新型的光纤的两端分别连接光接收装置和单色仪，光电元件的一端经扫描器与单色仪相连、另一端经模数转换器和扫描器一起与数据处理器相电连接，特别是光接收装置为望远镜，所述的望远镜与步进电机的转轴相固接，所述的步进电机固定在壳体上且与所述的数据处理器相电连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述的望远镜为置于镜筒中的同光轴上的两块以上的正透镜构成；所述的步进电机为相互垂直设置的两只，其中的一只被固接在另一只的转轴上；所述光电元件为光电倍增管或光敏电阻或CCD光敏阵列器件。
采用这样的结构后，由于望远镜的采用，使利用太阳光作为平行光成为可能。又由于望远镜与步进电机的转轴相固接，而步进电机又可由数据处理器根据太阳在天空中的运动轨迹公式给出转角来使望远镜对准太阳，从而于太阳日出到日落期间，可在不同的方向上进行测量；望远镜选用两块正透镜的组合，既使太阳光能会聚于光纤的入射端，又起到限制视场，减少杂散光对测量结果的影响的作用。相互垂直设置的两只步进电机，可使望远镜在水平和俯仰方向上始终对准太阳。从而使本实用新型在简化结构的基础上既扩大了测量范围，又避免了人工光源不稳定和光路不稳产生的测量误差，且操作简便、运行成本低，使之尤其适合在城市中进行大气监测。
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的一种基本结构示意图。
参见图1，同光轴上的两只正透镜被置于镜筒6中以构成望远镜5，该望远镜5被固接在两只相互垂直设置的步进电机7中的一只转轴上，该只又被固接在固定在壳体10上的另一只的转轴上。光纤4的一端接望远镜5、另一端接单色仪3的入射口。单色仪3出射狭缝处置有扫描器2，作为光电元件1的光电倍增管置于该扫描器2后，模数转换器9的两端分别与光电倍增管和作为数据处理器8的微机电连接。数据处理器8与扫描器2、步进电机7相电连接。
实测时，只需开启数据处理器8，此时由数据处理器8控制步进电机7将望远镜5始终对准太阳，以在地面采集太阳光谱，将该光谱经变换后送入数据处理器8，便可自动测量算出大气中污染气体的浓度。
权利要求1．一种大气中污染气体浓度自动测量仪，它的光纤(4)的两端分别连接光接收装置和单色仪(3)，光电元件(1)的一端经扫描器(2)与单色仪(3)相连、另一端经模数转换器(9)和扫描器(2)一起与数据处理器(8)相电连接，其特征是光接收装置为塑远镜(5)，所述的望远镜(5)与步进电机(7)的转轴相固接，所述的步进电机(7)固定在壳体(10)上且与所述的数据处理器(8)相电连接。
2．根据权利要求1所述的测量仪，其特征是望远镜(5)为置于镜筒(6)中的同光轴上的两块以上的正透镜构成。
3．根据权利要求1所述的测量仪，其特征是步进电机(7)为相互垂直设置的两只，其中的一只被固接在另一只的转轴上。
4．根据权利要求1所述的测量仪，其特征是光电元件(1)为光电倍增管或光敏电阻或CCD光敏阵列器件。
专利摘要本实用新型公开了一种大气中污染气体浓度自动测量仪。它是在光纤的两端分别连接光接收器和单色仪,光电元件的一端经扫描器与单色仪相接,另一端经模数转换器和扫描器一起与数据处理器相电连接的基础上,将光接装置改为望远镜,并使该望远镜与步进电机的转轴相固接,步进电机被固定在壳体上且与数据处理器相电连接。它既扩大了测量范围,又避免了人工光源的不稳定和光路不稳所产生的测量误差,且操作简便,运行成本低。
文档编号G01N21/17GK2424461SQ0021993
公开日2001年3月21日 申请日期2000年4月7日 优先权日2000年4月7日
发明者周斌, 郑朝晖, 张玉钧, 刘文清, 宋炳超, 王峰平, 蒋舸扬 申请人:中国科学院安徽光学精密机械研究所