整体加热恒温气体吸收池的制作方法
【专利摘要】本实用新型属于气体分析仪领域，涉及整体加热恒温气体吸收池，可应用于各种气体分析仪。被测气体携带的颗粒物、水分及腐蚀性成分对光学部件的污染及腐蚀是最常见的故障原因。现有的处理方法是采取快速冷凝装置，将损失可溶于水的组份，导致仪器失效。温度变化影响吸收率，而补偿不能完全消除其影响。本实用新型给出整体加热恒温吸收池，由发射光纤、保护端盖、杯形连接件、透镜、密封圈、吸收池本体，加热及温控装置、入口气管、出口气管，接收光纤等构成，按照同轴顺序完成两侧的组装。本实用新型描述的吸收池结构具有以下优点：水分不会污染吸收池；恒温控制消除样气温度变化引起的吸收率变化；避免可溶于水的组分损失；漂移小且拆装方便。
【专利说明】整体加热恒温气体吸收池
【技术领域】
[0001]本发明属于气体分析仪领域，涉及一种整体加热恒温气体吸收池结构。
【背景技术】
[0002]气体成分分析在工业生产和环境监测等领域有着极为广泛的应用，分析仪对于吸收池结构有着较高的要求。由于被测气体样本携带颗粒物、水分及高腐蚀性成分，对光学部件的污染及腐蚀是最常见的故障原因。采用耐腐蚀材料、过滤装置可以避免颗粒物及腐蚀性成分对仪器的损害；对于水分较高的样品，现有的处理方法是在进入吸收池之前采取快速冷凝措施去除水分。因为，一旦水汽在光学组件上凝结，气体分析仪器必将失效。
[0003]快速泠凝除水装置采用电制冷器和泵，其寿命远低于光电部件，该装置故障将导致吸收池污染，仪器失效。对于可溶于水的气体成分，该装置也将导致仪器示值降低甚至无法测量。
[0004]现有的分析仪对样气没有作恒温处理，其温度变化会造成吸收率的变化。虽然有些分析仪采用了温度补偿的方法，但不能完全消除温度变化的影响。
[0005]现有分析吸收池光学组件的定位方式和关系，造成一定程度的形变漂移。
[0006]现有分析吸收池结构设计一体化，拆装维护较为困难。
【发明内容】
[0007]针对以上问题，本发明给出了一种整体加热恒温吸收池结构，可省去快速泠凝除水装置，同时消除样气水溶性成分的损失；通过恒温控制，限制温度漂移；通过光学器件的定位关系的优化，降低因形变引起的漂移；通过特殊的结构设计，使得吸收池部件的拆装及维护更加简单。
[0008]本发明所采用的技术方案是:一种基于分子吸收光谱的吸收池结构，包括一根发射光纤(I)、一只左保护端盖(2)、一只左杯形连接件(3)、两个支架(4)、一个活动端盖(5)、一个左吸收池固定连接件(6)、一只准直扩束透镜(J)、二个耐高温密封圈(8)、一个吸收池本体(9)，一个保护外壳(10)，一套加热及温控装置(11)，一只会聚透镜(12)，一个右杯形连接件(13)，一只右保护盖(14)，四个卡式销钉(15)、一根入口气管(16)，一份保温材料
(17)，一只出口气管(18)，一根接收光纤(19)，一个右吸收池固定连接件。
[0009]通过发射光纤(I)将光导入腔体本体(9)，通过一只准直扩束透镜(7)将光束转化成平行光束，经过吸收池内部被所分析气体组分吸收部分后的光由一只汇聚透镜(12)汇聚到接收光纤(19)上导出。
[0010]整个光路系统的定位由发射光纤(I)连接端面到左杯形连接件(3)端面，从左杯形连接件(3)的另一端面到吸收池本体(9)，从吸收池本体(9)的另一端面到右杯形连接件
(13)，从右杯形连接件(13)另一端面到收光纤(19)连接端面，整个定位尺寸链传递过程全部为面接触。
[0011 ] 准直扩束透镜(7)嵌套于左杯形连接件(6)内部，准直扩束透镜(7)的定位靠左杯形连接件(6)的接触，而准直扩束透镜(7)的另一面采用一只耐高温密封圈(8)压紧，准直扩束透镜(7)的压紧由密封圈(8)的压缩量决定。
[0012]汇聚透镜(12)嵌套于左杯形连接件(13)内部，汇聚透镜(12)的定位靠右杯形连接件(13)的接触，而汇聚透镜(12)的另一面采用一只耐高温密封圈压紧，汇聚透镜(12)的压紧由密封圈的压缩量决定。
[0013]吸收池本体(9 )上装有加热及温控装置(11)，在吸收池本体(9 )上，有两根气管从吸收池本体的一侧引出，其中较长的一根为入气气管(16 )，较短的一根为出气气管。在吸收池本体(9)的四周装有保温材料(17)，当加热及温控装置(11)工作时，吸收池本体保持恒定的温度12(T160°C，同时入气气管(16)也达到较高的温度，对样气具有预热的作用。
[0014]活动端盖(5)通过固定在吸收池本体(9)上的左吸收池固定连接件(6)和左保护端盖(2)的螺纹挤压固定在吸收池本体(9)上；保护外壳(10)通过固定在吸收池本体(9)上的右吸收池固定连接件(20)和右保护端盖(12)的螺纹挤压固定在吸收池本体(9)上；由吸收池本体(9)外表面和活动端盖(5)及保护外壳(10)形成的封闭空间将保温材料(17)封闭起来。
[0015]发射光纤(I)、左保护端盖(2)、左杯形连接件(3)、活动端盖(4)、左吸收池固定连接件(6)、准直扩束透镜(J)、耐高温密封圈(8)、吸收池本体(9)、保护外壳(10)、加热及温控装置(11)、汇聚透镜(12)、右杯形连接件(13)、右保护盖(14)、入口气管(16)、保温材料(17)、出口气管(18)、接受光纤(19)、右吸收池固定连接件(20)组成的组件通过焊接在支架(4)上的卡式销钉(15)分别对位于活动端盖(5)的销孔及保护外壳(10)的销孔，然后分别通过左吸收池固定连接件(6)和左保护端盖(2)及右吸收池固定连接件(20)和右保护端盖(12)的螺纹挤压固定在吸收池本体支架上。
[0016]本发明描述的整体加热恒温吸收池结构具有以下优点:
[0017]样气中的水分不会污染吸收池，导致测量失效或分析仪故障；
[0018]恒温控制消除了由于样气温度变化引起的吸收率变化，消除了该部分测量误差；
[0019]避免了可溶于水的组分损失；
[0020]光学器件的定位尺寸链为硬性面接触，使得因温度形变漂移最小化；
[0021]吸收池结构的入气气管包扎在保温内层，可预热样气，提高吸收率，相应的提高测量信噪比；
[0022]吸收池组件可整体从外壳中移出，简化生产及维护环节；
[0023]吸收池整体在支架上的固定采用定位销加保护端盖压紧的方式，牢固且易于装卸。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1为本发明的结构及构成简图
[0025]图2为本发明装置卡式销钉及定位销孔局部结构简图
[0026]图3为本发明的构成部件吸收池本体和入气气管构成简图
[0027]图4为本发明的构成部件活动端盖简图
[0028]图5为本发明的构成部件保护外壳简图
[0029]图6为本发明的构成部件支架及销钉简图[0030]图7局部放大示意图
[0031]以上图中:1发射光纤，2左保护端盖，3左杯形连接件，4支架，5活动端盖，6左吸收池固定连接件，7准直扩束透镜，8耐高温密封圈，9吸收池本体，10保护外壳，11加热及温控装置，12汇聚透镜，13右杯形连接件，14右保护盖，15卡式销钉 16入口气管，17保温材料，18出口气管，19接收光纤，20右吸收池固定连接件。
【具体实施方式】
[0032]本实用新型提出的整体加热恒温控制技术，可应用于各种原理和样式的气体分析仪，如红外吸收气体分析仪以及紫外差分气体分析仪。
[0033]参见说明书附图1至7，由耐腐蚀不锈钢无缝钢管加工吸收池本体(9)上焊接入气气管(16)和出气气管(18)(图3)，在吸收池本体上装有加热及温控系统(11)。吸收池本体
(9)内侧左端准直扩束透镜(7)通过左杯形连接件(3)压在吸收池本体(9)内，吸收池本体
(9)内侧右端汇聚透镜(12)通过右杯形连接件(13)压在吸收池本体(9)内，吸收池本体(9)左右两端分别旋上左吸收池固定连接件(6)及右吸收池固定连接件(20)，以上构件组成的组件包上保温材料(17)，然后从侧面装入保护外壳(10)，压入活动端盖(5)，将支架(4)的销钉(15)对准活动端盖(5)的销孔及保护外壳(10)的销孔把支架(4)装上的，然后分别通过左保护端盖(2)和右保护端盖(14)将整个构件锁定在一起。
【权利要求】
1.整体加热恒温气体吸收池，其特征是:一根发射光纤(I)、一只左保护端盖(2)、一只左杯形连接件(3)、两个支架(4)、一个活动端盖(5)、一个左吸收池固定连接件(6)、一只准直扩束透镜(7)、二个耐高温密封圈(8)、一个吸收池本体(9)，一个保护外壳(10)，一套加热及温控装置(11)，一只会聚透镜(12)，一个右杯形连接件(13)，一只右保护盖(14)，四个卡式销钉(15)、一根入口气管(16)，一份保温材料(17)，一只出口气管(18)，一根接收光纤(19)，一个右吸收池固定连接件。
2.根据权利要求书I所述的整体加热恒温气体吸收池，其特征是通过发射光纤(I)将光导入腔体本体(9)，通过一只准直扩束透镜(7)将光束转化成平行光束，经过吸收池内部被所分析气体组分吸收部分后的光由一只汇聚透镜(12)汇聚到接收光纤(19)上导出。
3.根据权利要求书I所述的整体加热恒温气体吸收池,其特征是整个光路系统的定位由发射光纤(I)连接端面到左杯形连接件(3)端面，从左杯形连接件(3)的另一端面到吸收池本体(9)，从吸收池本体(9)的另一端面到右杯形连接件(13)，从右杯形连接件(13)另一端面到收光纤(19)连接端面，整个定位尺寸链传递过程全部为面接触。
4.根据权利要求书I所述的整体加热恒温气体吸收池，其特征是准直扩束透镜(7)嵌套于左杯形连接件(6)内部，准直扩束透镜(7)的定位靠左杯形连接件(6)的接触，而准直扩束透镜(7)的另一面采用一只耐高温密封圈(8)压紧，准直扩束透镜(7)的压紧由密封圈(8)的压缩量决定。
5.根据权利要求书I所述的整体加热恒温气体吸收池，其特征是汇聚透镜(12)嵌套于左杯形连接件(13)内部，汇聚透镜(12)的定位靠右杯形连接件(13)的接触，而汇聚透镜(12)的另一面采用一只耐高温密封圈压紧，汇聚透镜(12)的压紧由密封圈的压缩量决定。
6.根据权利要求书I所述整体加热恒温气体分析仪吸收池结构,其特征是吸收池本体(9 )上装有加热及温控装置(11)。
7.根据权利要求书I所述的整体加热恒温气体吸收池,其特征是吸收池本体(9)上装有加热及温控装置(11 )，在吸收池本体(9)上，有两根气管从吸收池本体的一侧引出，其中较长的一根为入气气管(16)，较短的一根为出气气管。在吸收池本体(9)的四周装有保温材料(17)，当加热及温控装置(11)工作时，吸收池本体保持恒定的温度12(Tl60°C，同时入气气管(16)也达到较高的温度，对样气具有预热的作用。
8.根据权利要求书I所述的整体加热恒温气体吸收池，其特征是活动端盖(5)通过固定在吸收池本体(9)上的左吸收池固定连接件(6)和左保护端盖(2)的螺纹挤压固定在吸收池本体(9)上；保护外壳(10)通过固定在吸收池本体(9)上的右吸收池固定连接件(20)和右保护端盖(12)的螺纹挤压固定在吸收池本体(9)上；由吸收池本体(9)外表面和活动端盖(5)及保护外壳(10)形成的封闭空间将保温材料(17)封闭起来。
9.根据权利要求书I所述的整体加热恒温气体吸收池，其特征是由发射光纤(I)、左保护端盖(2)、左杯形连接件(3)、活动端盖(4)、左吸收池固定连接件(6)、准直扩束透镜(7)、耐高温密封圈(8)、吸收池本体(9)、保护外壳(10)、加热及温控装置(11)、汇聚透镜(12)、右杯形连接件(13)、右保护盖(14)、入口气管(16)、保温材料(17)、出口气管(18)、接受光纤(19)、右吸收池固定连接件(20)组成的组件通过焊接在支架(4)上的卡式销钉(15)分别对位于活动端盖(5)的销孔及保护外壳(10)的销孔，然后分别通过左吸收池固定连接件(6)和左保护端盖(2)及右吸收池固定连接件(20)和右保护端盖(12)的螺纹挤压固定在吸收池 本体支架上。
【文档编号】G01N21/01GK203551453SQ201320399523
【公开日】2014年4月16日 申请日期:2013年7月6日 优先权日:2013年7月6日
【发明者】尉士民, 甘彬 申请人:尉士民