一种新型相关红外滤波装置的制作方法

本实用新型涉及一种滤波技术，特别涉及一种新型相关红外滤波装置。

背景技术：

随着空气污染的日益严重，人们对大气中的污染气体倍加关注，也开展了大量的红外吸收和相关滤波技术测量大气污染物的研究。相关滤波红外气体分析方法的研究开始于20世纪40年代，主要是利用红外吸收原理和相关滤波技术相结合，提高了测量气体浓度的精度。1943年luft是早期利用相关滤波技术检测气体的专家；到了20世纪70年代，相关报导很多，1974年stevens和herget在大气污染测量分析方法中对相关滤波技术做了研究和分析；1976年和1977年美国环保署就相关滤波技术测量低浓度一氧化碳进行研究，可以在水蒸气和二氧化碳干扰下测量低浓度的周边环境的一氧化碳；到了80年代，相关滤波技术就已经发展得相当成熟。

对于一氧化碳气体浓度测量，滤波相关轮的一个气室充有高浓度的co，另外一个气室充有不吸收此红外光谱的高浓度氮气。相关轮旋转使红外光源的辐射经co气室和氮气气室交替的进入待测co吸收池，光束最终入射到红外光电导探测器上。当入射光束进入相关轮的高浓度co气室时，几乎完全消除了能够被co气体所吸收的波长的辐射，此时空气中的co进入测量气室时也不能再引起红外辐射能量的进一步衰减，它起到了一个参考信号的作用。当入射光进入相关轮的氮气室，红外探测器所测量的信号大小就完全取决于气室中被测气体co浓度。同时在相关滤波轮上对应参考气室和测量气室的位置需要安装光耦对其进行检测作为鉴别信号。分别对鉴别出的测量信号和参比信号进行放大，a/d转换后进行差值处理，就能得到所需的co浓度有关的信号。

现有技术中，相关轮的轮体所采用的材质普遍较重，并且在实际应用中，为了提高信号的信噪比，相关轮组件以及斩光片需在电机带动下高速旋转(通常大于2000r/min)，这时电机运行发热量较大，由于相关轮与电机之间没有阻隔物，整个部件的温升会影响气室的温度，使得轮中气体状态不稳定。而且高温易影响电机的寿命，以及相关轮的轮体与红外窗口粘胶的密封性，会引起气室气体的微泄漏，影响红外探测器的测量精度。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中的不足，本实用新型的目的在于提供一种新型相关红外滤波装置，该装置解决了电机在运行时散发的热量会影响到相关轮的问题，保证了红外探测器的检测精度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：一种新型相关红外滤波装置，包括相关轮、电调制红外光源、直流电机以及机架，所述电调制红外光源与相关轮分别固定安装在所述机架的两侧，所述相关轮与机架转动连接，所述直流电机与电调制红外光源同侧，所述直流电机的输出端穿过所述机架，并与所述相关轮的转轴固定连接；

所述相关轮包括轮体以及设于轮体中的第一气室、第二气室，所述第一气室与第二气室之间通过隔板分隔而成，所述第一气室与第二气室的规格一致，所述第一气室与第二气室远离所述机架的一侧分别密封连接有透明的窗口板；

所述电调制红外光源的光轴与所述第一气室以及第二气室的中心位置在相关轮旋转时形成的圆周相切，并且所述电调制红外光源的光轴与所述相关轮的转轴平行。

可选的，所述第一气室或第二气室的外端缘设有参比环，所述参比环沿第一气室或第二气室的圆弧边分布。

可选的，所述参比环的长度与第一气室或第二气室的圆弧边的弧长一致，并且参比环与第一气室或第二气室的圆弧边同心分布。

可选的，所述相关轮的底部还固定安装有与所述参比环进行配合的参比光耦，所述参比光耦接收所述参比环经过参比光耦时的光信号。

可选的，所述直流电机的转速为1～180r/min。

可选的，所述电调制红外光源的频率大于50hz。

采用上述技术方案，本实用新型相比于现有技术，将现有技术中的斩光片贴合相关轮一起高速旋转的模式改为电调制红外光源和直流电机配合的组合模式，从而一方面使得直流电机负载减小，运转更加平稳，使用寿命延长，另一方面可降低直流电机在转动时产生的热量。同时，在相关轮与直流电机之间设有机架，通过机架可阻隔热量的传递，进一步降低直流电机产生的热量对相关轮产生的影响。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的主视图；

图3是本实用新型的相关轮的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1、2所示，本实用新型公开了一种新型相关红外滤波装置，其包括相关轮1、电调制红外光源2、直流电机3以及机架4，机架4个采用板体即可，电调制红外光源2的频率大于50hz即可。电调制红外光源2与相关轮1分别固定安装在机架4的两侧，其中，相关轮1与机架4转动连接，电调制红外光源2固定安装在机架4上。直流电机3与电调制红外光源2分布在机架4的同侧，直流电机3的输出端穿过机架4，并与相关轮1的转轴固定连接，使得直流电机3可驱动相关轮1进行转动，直流电机3的转速为1～180r/min。

在本实用新型中，相关轮1包括轮体101以及设于轮体101中的第一气室102、第二气室103，第一气室102与第二气室103之间通过隔板104分隔而成，第一气室102与第二气室103的规格一致，均为半圆形气室，第一气室102与第二气室103远离机架4的一侧分别密封连接有透明的窗口板(图中未示出)，用于穿过红外光束，使红外光束能够传输至红外探测器的测量气室。

在本实用新型中，电调制红外光源2的光轴与第一气室102以及第二气室103的中心位置在相关轮1旋转时形成的圆周相切，并且电调制红外光源2的光轴与相关轮1的转轴平行。也就是说，在相关轮1旋转时，电调制红外光源2的光轴到相关轮1的圆心的距离与第一气室102以及第二气室103的中心位置到相关轮1的圆心的距离保持一致。

在本实用新型中，第一气室102或第二气室103的外端缘还设有参比环5，参比环5沿第一气室102或第二气室103的圆弧边分布。参比环5的长度与第一气室102或第二气室103的圆弧边的弧长一致，并且参比环5与第一气室102或第二气室103的圆弧边同心分布。在相关轮1的底部还固定安装有与参比环5进行配合的参比光耦6，参比光耦6接收参比环5经过参比光耦6时的光信号，用于鉴别当前经过电调制红外光源2照射的气室。

以co气体分析仪为例，在第一气室102中充满高浓度的co气体(能够完全吸收红外光中的co特征波段)，第二气室103中充满n2，并使直流电机3的转速为60r/min，电调制红外光源2的频率选用为100hz的红外光源。当红外入射光束进入相关轮1的第一气室102时，完全消除了能够被co气体所吸收的波长的辐射，此时空气中的co进入测量气室时不能再引起红外辐射能量的进一步衰减，它起到了一个参考信号的作用。当红外入射光进入相关轮1的第二气室103时，红外探测器所测量的信号大小就完全取决于测量气室中被测气体的co浓度。同时，在相关轮1上对应参考气室和测量气室的位置需要安装参比环5以及参比光耦6，对气室进行检测作为鉴别信号，分别对鉴别出的测量信号和参比信号进行放大，a/d转换后进行差值处理，就能得到所需的co浓度有关的信号。该co气体分析仪可提高稳定性和测量精度，并能减少仪器的维护工作量，节省维护费用。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述实用新型构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

除说明书所述的技术特征外，其余技术特征为本领域技术人员的已知技术，为突出本实用新型的创新特点，其余技术特征在此不再赘述。