一种臭氧激光雷达受激拉曼管压力自动检测装置的制作方法

本实用新型涉及激光雷达系统检测技术领域，具体是一种臭氧激光雷达受激拉曼管压力自动检测装置。

背景技术：

激光雷达可以获得大气分子、气溶胶粒子、臭氧等信息。臭氧激光雷达作为一种探测臭氧的工具，发展速度很快，但现有的臭氧激光雷达存在整体稳定性不高的问题。究其原因，是臭氧激光雷达采用差分吸收方法，而差分吸收激光雷达所需要的激光光源由于受到激光介质的限制，输出的波长是有限的。为了扩展激光的输出波长，同时降低设备成本，市场上多采用受激拉曼管，通过拉曼效应获取需要的波长。受激拉曼管的稳定性就成了影响激光雷达整体稳定的重要因素。

受激拉曼管内部填充气体需要保持一定的压力范围，才能实现较高的拉曼转换效率。因此，对受激拉曼管在受激状态下管内部压力变化进行检测是非常有必要的。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型提供一种臭氧激光雷达受激拉曼管压力自动检测装置。

一种臭氧激光雷达受激拉曼管压力自动检测装置，包括依次设置于受激拉曼管排气阀门后端的缓冲机构和压力探测机构，所述缓冲机构用于实现填充气体的压力传递，所述压力探测机构用于检测受激拉曼管在受激状态下管内部压力；所述压力探测机构包括缓冲结构末端的压力传感器和连接所述压力传感器的工控机。

进一步的，所述缓冲机构包括缓冲波纹管；所述压力传感器设置于探测机构外壳内，所述缓冲波纹管的后端与所述探测机构外壳密封连接；所述缓冲波纹管的后端法兰面伸入所述探测机构外壳内，所述缓冲波纹管的后端法兰面与所述压力传感器之间设有鼓膜片，所述鼓膜片与所述压力传感器相接触。

进一步的，所述缓冲波纹管采用经过超洁净处理的金属管，所述鼓膜片为经过超洁净处理的鼓膜片。

进一步的，所述缓冲波纹管的前端通过锁紧螺母套与受激拉曼管排气阀门密封连接，所述缓冲波纹管的前端法兰面上设有第一密封垫圈并伸入所述锁紧螺母套内。

进一步的，所述鼓膜片靠近所述压力传感器一侧设有第二密封垫圈。

进一步的，所述压力传感器经过校正控制板与所述工控机连接。

本实用新型的有益效果：实现臭氧激光雷达受激拉曼管压力自动检测，通过缓冲机构实现填充气体的压力传递，通过压力探测机构实现压力的自动检测；提升了受激拉曼管稳定性，进而提升了臭氧激光雷达的整机稳定性，进一步保障了信号强度和信号质量，大大提高了产品性能。

附图说明

图1为本实用新型的结构及安装示意图。

附图标记说明：1、拉曼管；2-第三密封垫圈；3-石英窗片；4-第四垫圈；5-锁紧螺钉；6-排气阀门；7-法兰盖；81-锁紧螺母套；82-第一密封垫圈；83-缓冲波纹管；84-鼓膜片；9-第二密封垫圈；10-压力传感器；11-校正控制板；12-工控机；13-进气阀门；14-填充气体；15-探测机构外壳。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细的说明。本实用新型的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

实施例1

一种臭氧激光雷达受激拉曼管压力自动检测装置，如图1所示(图1中标记技术特征1-7、13为现有臭氧激光雷达受激拉曼管的组成构件)，包括依次设置于受激拉曼管排气阀门6后端的缓冲机构和压力探测机构，所述缓冲机构用于实现填充气体的压力传递，所述压力探测机构用于检测受激拉曼管在受激状态下管内部压力；所述压力探测机构包括缓冲结构末端的压力传感器10和连接所述压力传感器的工控机12，所述压力传感器10设置于探测机构外壳15内。

具体的，在实施例中，所述缓冲机构包括缓冲波纹管83。所述缓冲波纹管的前端通过锁紧螺母套81与受激拉曼管排气阀门6密封连接，所述缓冲波纹管的前端法兰面上设有第一密封垫圈82并伸入所述锁紧螺母套81内；所述缓冲波纹管的后端与所述探测机构外壳15密封连接；所述缓冲波纹管的后端法兰面伸入所述探测机构外壳15内，所述缓冲波纹管的后端法兰面与所述压力传感器10之间设有鼓膜片84，所述鼓膜片84与所述压力传感器10相接触，所述鼓膜片84靠近所述压力传感器10一侧设有第二密封垫圈9，所述第二密封垫圈优选四氟垫圈。

受激拉曼管是高能紫外激光经透镜汇聚在拉曼管内形成极强的能量汇聚点，从而激发填充气体发生拉曼效应；这种强紫外的激发在产生所需波长激光的同时，会激发拉曼管内部所有杂质；在拉曼管内部即使有极其少量的杂质存在都会附着至两端石英窗片，从而导致窗片损伤，所以在实现压力检测必须保证气体管路的绝对洁净。因此，所述缓冲波纹管83采用经过超洁净处理的金属管且优选铜管，所述鼓膜片84为经过超洁净处理的鼓膜片。

受环境等外界因素影响，需要对压力传感器输出的信号进行校正，因此，所述压力传感器10经过校正控制板11与所述工控机12连接。所述工控机可选用臭氧激光雷达采集工控机或独立于激光雷达系统外的工控机。

工作原理：填充气体14通过进气阀门13实现气体的首次填充；填充气体14填充后，进气阀门13关闭，排气阀门6打开，填充气体14通过缓冲波纹管83流动至密封鼓膜片84，密封鼓膜片84受压力作用发生形变，其形变作用至压力传感器10，进一步经过校正控制板11传输至工控机12，实现受激拉曼管压力的自动检测。

显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例，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。基于本实用新型中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。