一种多回程长光路样气池的制作方法

本发明涉及气体检测技术领域，特别是一种工作可靠耐用、且具有较宽浓度污染气体检测范围的多回程长光路样气池。

背景技术：

样气池是一种基于各种气体分子都具有各自特定吸收光谱的特性而研制、目前广泛应用于环保烟气监测系统中的气体污染度检测装置。目前在环保气体精密检测方面，比较常用是光路折返式多回程长光程样气池，其特点是光程长、检测精度高，能用于检测低浓度的污染气体，很符合当前环保标准日趋提高要求。光路折返式多回程长光程样气池的光路相对比较复杂，其典型结构如图1所示，包含有三块曲率半径相同的反光镜，其中一块为口径较大的大反光镜b，其余二块为基本尺寸相同、口径较小、与大反光镜b呈远距离中心对称紧靠排列的小反光镜a和a’。工作时，入射光经位于大反光镜b一侧边缘附近的准直镜投向小反光镜a，然后反射返折到大反光镜b上，再反射返折到小反光镜a’上，最后反射返折、射向位于大反光镜b另一侧边缘附近的聚焦镜上，经聚焦生成的出射光斑对准投落在光纤接收点上，再光纤传输到光谱仪分析。所以，大反光镜b、小反光镜a和a’的相对定位精确度至关重要，任一反光镜位置或角度的微偏均会导致光线偏离正常轨道，使出射光斑投射点发生偏差，从而影响检测结果的可靠性。在实践中发现，有可能影响各反光镜定位精确度的因素较多，其中包括样气池机械构件在工作过程中的热胀冷缩、工作环境中的震动或和温湿度变化、以及样气池久置不用状态下内部应力的变化。由于现有的光路折返式多回程长光路样气池均无纠偏功能，所以一旦发生了光对准偏差，只能报废更新，由此，既影响了环保烟气监测系统的正常工作，又缩短了样气池的正常工作寿命，还导提高了日常使用成本，目前已成了样气池生产商和相应职能部门的一大困扰。所以，从经济性和实用性角度考虑，尚欠理想。

技术实现要素：

本发明的目的是要克服现有多回程长光路样气池所存在的不足，提供一种有利于提高工作可靠性、确保正常工作寿命的耐用型多回程长光路样气池。

本发明的多回程长光路样气池，主体包含有气池管体、进气端端盖、出气端端盖、进气接头、出气接头、压力传感器接头和包括大反光镜b、小反光镜a、小反光镜a’、准直镜和聚焦镜的光路构件，其中：所述的气池管体主体呈长杆圆筒状，其一端为进气端，端口上设置有所述的进气端端盖，另一端为出气端，端口上设置有所述的出气端端盖；所述的进气端端盖包含有可供固定安装设置在进气端端口上的进气端盖板、设置在所述进气端盖板外表面上的光发射端接头座、光接收端接头座和固定设置在所述进气端盖板内表面上的大反光镜安装座及所述的大反光镜b；所述的出气端端盖包含有可供固定安装设置在出气端端口上的出气端盖板、设置在出气端盖板内表面上的小反光镜安装座a和小反光镜安装座a’、分别设置在小反光镜安装座a上的所述小反光镜a和设置在小反光镜安装座a’上的所述小反光镜a’；所述的光发射端接头座上包含设置有安装座板a、入射光纤接头和所述的准直镜；所述的光接收端接头座上包含设置有安装座板b、出射光纤接头和所述的聚焦镜，其特征在于：

在所述的进气端盖板的中心位置上设置有方形装配凹穴，并在方形装配凹穴上匹配设置有可卸式小密封盖板；

所述的出气端盖板的外表面上设置有限位凸环，并在限位凸环上配设有密封罩盖；

在所述的光发射端接头座的安装座板a和进气端盖板之间增加设置有包括内六角调节螺丝a、压缩弹簧a和紧固螺钉a的准直镜角度调节机构；

在所述的光接收端接头座的安装座板b和进气端盖板之间增加设置有包括内六角调节螺丝b、压缩弹簧b和紧固螺钉b的聚光镜角度调节机构；

在所述的进气端盖板中心方形装配凹穴底部与背面上的大反光镜安装座之间增加设置有包括内六角调节螺丝c、压缩弹簧c、紧固螺钉c和大轴承钢珠的大反射镜角度调节机构；

在所述的出气端盖板与小反光镜安装座a和小反光镜安装座a’之间分别增加设置有包含内六角调节螺丝d、压缩弹簧d、紧固螺钉d及小轴承钢珠的小反光镜调节机构。

工作时，入射光由准直镜转换成平行光后经大反光镜侧旁直射到小反射镜a上，然后反射返折到大反射镜b上，再反射返折到小反射镜a’上，最后反射返折到位于大反射镜b侧旁光接收端接头座的聚焦镜上汇集成出射光斑后对准投射到光纤接收点上，当光路对准度发生变化、光斑偏离正常投射点时，可以按序检查和按需调节相应调节机构、纠正相应构件的角度，使光路恢复到原始正常位置上，确保样气池恢复正常工作，并输出可靠的检测数据。

基于上述构思的本发明多回程长光路样气池，由于在现有多回程长光路样气池基础上，对有可能影响光对准度的相关光路构件均增加设置了具有纠正调节微偏角度功能的机械调节机构，既方便于产品入市前的出厂调节，又方便于使用过程中的按需现场质量检查和日常维护保养，有利于确保样气池的工作可靠性和较长工作寿命；在万一发生出射光斑偏离正常投射点时，可及时发现，即时按序检查和按需调整相应调节机构，方便地即时维修、排除故障、将事故消灭在萌芽状态，避免进一步经济损失。所以，本发明有效克服了现有多回程长光路样气池长期以来所存在的光路不能修复导致的工作寿命短、频繁报废更新所带来的大量资源浪费和极高的日常使用成本，同时也为具有光路长、检测精度高，体积小且使用方便、特别是能应用于一般普通样气池无法胜任的低浓度污染气体检测领域扫除了技术屏障，为减轻相关职能部门的工作困扰作出了杰出贡献，实是污染气体检测装置的一大技术突破，是现有多回程长光路样气池的理想更新换代产品，具有很强的实用性和可贵的市场应用前景。

附图说明

图1是与本发明相关的光路结构示意图；

图2是本发明实施例的总体结构示意图；

图3是本发明实施中进气端端盖的端面结构示意图；

图4是图3中光发射端接头座和光接收端接头座的结构示意图；

图5是本发明实施中进气端端盖板的正面结构示意图；

图6是本发明实施中进气端端盖板的背面结构示意图；

图7是本发明实施中出气端端盖的端面结构示意图；

图8是本发明实施中出气端的端口部结构示意图。

图中：

1.气池管体11.进气端12.出气端2.进气端端盖21.进气端盖板

211.方形装配凹212.小密封盖板22.光发射端接221.安装板座a

穴头座

222.入射光纤接23.光接收端接231.安装座板b

头头座

232.出射光纤接24.大反光镜安25.准直镜角度

头装座调节机构

251.内六角调节252.压缩弹簧a253.紧固螺钉a

螺丝a

26.聚光镜角度261.内六角调节262.压缩弹簧b

调节机构螺丝b

263.紧固螺钉b27.大反射镜角271.六角调节螺

度调节机构丝c

272.压缩弹簧c273.紧固螺钉c274.大轴承钢珠

28.小反光镜调281.内六角调节282.压缩弹簧d

节机构螺丝d

283.紧固螺钉d284.小轴承钢珠3.出气端端盖31.出气端盖板

311.限位凸环312.密封罩盖4.进气接头5.出气接头

6.压力传感器接71.大反光镜b72.小反光镜a

头

721.小反光镜安73.小反光镜a’731.小反光镜安

装座a装座a’

74.准直镜75.聚焦镜。

具体实施方式

下面结合附图和典型实施例对本发明作进一步说明。

在图1到图8中，本发明的多回程长光路样气池，主体包含有气池管体1、进气端端盖2、出气端端盖3、进气接头4、出气接头5、压力传感器接头6和包括大反光镜b71、小反光镜a72、小反光镜a’73、准直镜74和聚焦镜75的光路构件7，其中：所述的气池管体1主体呈长杆圆筒状，其一端为进气端11，端口上设置有所述的进气端端盖2，另一端为出气端12，端口上设置有所述的出气端端盖3；所述的进气端端盖2包含有可供固定安装设置在进气端11端口上的进气端盖板21、设置在所述进气端盖板21外表面上的光发射端接头座22、光接收端接头座23和固定设置在所述进气端盖板21内表面上的大反光镜安装座24及所述的大反光镜b71；所述的出气端端盖3包含有可供固定安装设置在出气端12端口上的出气端盖板31、设置在出气端盖板31内表面上的小反光镜安装座a721和小反光镜安装座a’731、分别设置在小反光镜安装座a721上的所述小反光镜a72和设置在小反光镜安装座a’731上的所述小反光镜a’73；所述的光发射端接头座22上包含设置有安装座板a221、入射光纤接头222和所述的准直镜74；所述的光接收端接头座23上包含设置有安装座板b231、出射光纤接头232和所述的聚焦镜75，其特征在于：

在所述的进气端盖板21的中心位置上设置有方形装配凹穴211，并在方形装配凹穴211上匹配设置有可卸式小密封盖板212；

所述的出气端盖板31的外表面上设置有限位凸环311，并在限位凸环311上配设有密封罩盖312；

在所述的光发射端接头座22的安装座板a221和进气端盖板21之间增加设置有包括内六角调节螺丝a251、压缩弹簧a252和紧固螺钉a253的准直镜角度调节机构25；

在所述的光接收端接头座23的安装座板b231和进气端盖板21之间增加设置有包括内六角调节螺丝b261、压缩弹簧b262和紧固螺钉b263的聚光镜角度调节机构26；

在所述的进气端盖板21中心方形装配凹穴211底部与背面上的大反光镜安装座24之间增加设置有包括内六角调节螺丝c271、压缩弹簧c272、紧固螺钉c273和大轴承钢珠274的大反射镜角度调节机构27；

在所述的出气端盖板31与小反光镜安装座a721和小反光镜安装座a’731之间分别增加设置有包含内六角调节螺丝d281、压缩弹簧d282、紧固螺钉d283及小轴承钢珠284的小反光镜调节机构28。

工作时，入射光由准直镜74转换成平行光后经大反光镜71侧旁直射到小反射镜a72上，然后反射返折到大反射镜b71上，再反射返折到小反射镜a’73上，最后反射返折到位于大反射镜b71侧旁光接收端接头座23的聚焦镜75上汇集成出射光斑后对准投射到光纤接收点上，当光路对准度发生变化、光斑偏离正常投射点时，可以按序检查和按需调节相应调节机构、纠正相应构件的角度，使光路恢复到原始正常位置上，确保样气池恢复正常工作，并输出可靠的检测数据。