一种基于光谱技术的氯化氢气体检测装置的制作方法

本实用新型涉及污染源气体检测装置，尤其涉及一种基于光谱技术的氯化氢气体检测装置。

背景技术：

氯化氢是一种常见的废气，在化工、造纸、电镀、油脂等工业过程中均会产生，尤其是酸洗过程，会产生大量的氯化氢气体。这些气体若随废气排放进入环境，会造成巨大的危害。

氯化氢气体若排放进入大气，便会在对流层与降水相结合，形成酸雨，破坏降水地区的植被、湖泊生态环境，腐蚀建筑文物，影响当地农作物的生长。

对人体而言，氯化氢气体是一种对眼睛和粘膜有着强烈刺激的气体，并且会造成急性中毒，出现头痛、头昏、恶心、眼痛、咳嗽、痰中带血、声音嘶哑、呼吸困难、胸闷、胸痛等症状。严重者更会引发肺炎、肺水肿、肺不张，眼角膜可见溃疡或混浊。而皮肤直接接触可出现大量粟粒样红色小丘疹而呈潮红痛热等症状。如果长期与较高浓度的硫化氢气体接触，则会引起慢性支气管炎、胃肠功能障碍及牙齿酸蚀症等。化工、酸洗等工作车间若处理不当，很容易会造成氯化氢气体超标，危害工人的人生安全。

工业企业设计卫生标准《TJ36-79》的“居住区大气中有害物质最高容许浓度表”中明确规定，氯化氢气体的浓度日平均不得超过0.015mg/m³。而在车间中，氯化氢气体的浓度则不得超过15mg/m³。

现下最常见的氯化氢传感器是电化学传感器，电化学传感器是利用被测样品气体与测量电极之间发生氧化或还原反应会在阳极与阴极之间生成与样气浓度成正比的电流，通过测量电流的大小来推算出样品的浓度。由于具有氧化或还原能力的气体并非唯一，所以氯化氢的电化学传感器容易受到多种常见气体的干扰(比如二氧化碳、二氧化硫、一氧化氮、硫化氢等)。电化学传感器需要足够的时间进行反应，故响应较慢，、往往需要几分钟。电化学传感器需要可以进行反应的电解质，而电解质会在工作工作过程中发生各种消耗，由此造成传感信号减弱。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种能耗低，响应速度快的氯化氢气体检测装置。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种基于光谱技术的氯化氢气体检测装置，包括：

电路集成系统，所述电路集成系统包括信号发生器、恒流输出电路、PID温控电路、AD转换模块、数据处理模块和显示模块；

光路检测系统，所述光路检测系统包括用于发出检测光的光源，用于收纳待测气体的谐振腔和用于接收检测光数据的探测器，所述光源和谐振腔之间设置有用于准直检测光的准直组件，所述谐振腔和探测器之间设置有用于汇聚检测光的反射镜。

作为优选，所述光源为激光器，所述检测光的中心波长为3400nm～3420nm。

作为优选，所述反射镜为离轴抛物面镜，所述离轴抛物面镜的离轴角为90度。

作为优选，所述准直组件为至少一个凸透镜。

作为优选，所述谐振腔包括高反镜底座，空心圆柱样品池和设置在样品池两侧的两片高反镜。

作为优选，所述谐振腔上设置有进气管路和排气管路，所述进气管路具有两个进气终端，所述两个进气终端分别设置在谐振腔的两侧。

作为优选，所述进气管路上设置有流量计。

作为优选，所述排气管路上设置有进气泵。

作为优选，所述排气管路上设置有单向节流阀。

与现有技术相比，本实用新型具有以下技术优点：

由于本实用新型采用的光谱分析检测方法，具有响应速度快，能耗低的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

根据本实用新型的一个实施例，提供了一种基于光谱技术的氯化氢检测装置，如图1所示，本基于光谱技术的氯化氢检测装置包括电路集成系统1和光路检测系统。其中，电路集成系统1包括信号发生器、恒流输出电路、PID温控电路、AD转换模块、数据处理模块和显示模块7；光路检测系统包括用于发出检测光的光源，用于收纳待测气体的谐振腔4和用于接收检测光数据的探测器6。

在本实施例中，光源采用激光器2，激光器2发出的检测光中心波长在3400nm～3420nm。

进一步的，在激光器2和谐振腔4之间设置有准直组件3，例如凸透镜，在谐振腔4和探测器6之间设置有反射镜，例如离轴抛物面镜5，离轴抛物面镜5用于将准直的检测光进行汇聚，方便探测器6接收。需要指出的是，在本实施例中，离轴抛物面镜5的离轴角度为90度，离轴抛物面镜5的离轴角度为90度时，射入离轴抛物面镜5的检测光和经过离轴抛物面镜5反射的检测光呈90度，这样便于设置探测器6的位置，方便探测器6接收检测光。

在本实施例中，信号发生器用以控制恒流输出的电流发生均匀的周期性变化，PID电路用以控制并维持激光器2的温度。AD转换模块用以将探测器6输出的模拟信号转换为数字信号。数据处理模块用以将数字信号转换为样品浓度的测量值。显示器控制模块用以显示测量值以及各电路模块的工作状态。

谐振腔4包括高反镜底座，空心圆柱样品池和设置在样品池两侧的两片高反镜，其中空心圆柱样品池采用聚四氟乙烯材料，聚四氟乙烯材料具有很好的防腐蚀性，可以防止氯化氢气体腐蚀谐振腔4。

谐振腔4上设置有用于收集样品的进气管道11和排气管道12，其中，进气管道11的进口终端有两个，两个进口终端分别位于谐振腔4的两侧，采用两端同时进气的方式，可以保证谐振腔4内样品平稳，检测结果更加准确。排气管道12用于排出谐振腔4内的样品，排气管道12上设置有进气泵10，进气泵10为谐振腔4的进气提供动力。检测时，进气管道11和排气管道12一直处于开启状态，也就是说谐振腔4内的样品是流动的，这样就实现了实时检测氯化氢污染源气体的目的。

为了保证谐振腔4内的样品气体平稳，本实施例中，在进气管道11上设置有流量计8，在排气管道12上设置有单向节流阀9。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。